【技术实现步骤摘要】
基于链式网络联合远程制备任意高维单粒子量子态方法
[0001]本专利技术涉及量子通信
，具体涉及基于链式网络联合远程制备任意高维单粒子量子态方法。
技术介绍
[0002]随着社会的发展和科学技术的进步，信息技术取得了前所未有的巨大突破，信息，物质和能量已经成为当今社会存在并发展的基本要素。信息论和量子论是二十世纪的两大重要发现，随着研究的不断深入，在上世纪的最后二十年里，他们开始了交叉与融合，进而产生了以量子力学为基础的量子信息学。
[0003]几十年来，为了满足各种不同的量子通信场景，提出了一系列涉及不同量子信道的量子隐形传态协议，量子隐形传态将通信一方所持有的比特的未知态在通信另一方所持有的比特上还原出来，而不需要有发送者把携带未知信息的实体比特直接传给接收方，因而几乎实现了超空间的信息传送。1993年，Bennett等人[1]第一次提出由经典信道和EPR信道传送未知量子态。自从Bennett等人提出最初的方案开始，由于其奇妙的性质引起了广泛的关注，并且在理论和实验上都取得了积极的进展[2
‑
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于链式网络联合远程制备任意高维单粒子量子态方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：发送方Alice1、Alice2和接收方Bob与链式量子网络的中间节点之间通过广义非最大纠缠Bell信道两两相连，建立量子纠缠信道，其中，Alice1和Alice2持有待制备高维单粒子量子态信息；S2：中间节点对其各自的粒子执行广义Bell测量，Bob根据测量结果对其粒子执行幺正操作，在Alice1和Bob之间建立初始纠缠信道；S3：Alice1对其粒子执行广义CNOT门和单粒子测量，Bob根据测量结果对其粒子执行幺正操作，得到Alice1和Bob之间的直接纠缠信道；S4：Alice1和Alice2根据各自持有的待制备量子态信息分别执行相应测量，Bob根据测量结果对其粒子执行幺正操作，得到原始待制备高维单粒子量子态。2.如权利要求1所述的基于链式网络联合远程制备任意高维单粒子量子态方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括以下步骤：S11：使发送方Alice1、Alice2和接收方Bob共处一条链式量子网络中，Alice1和Alice2分别持有待制备量子态的幅度和相位信息，共同为接收方Bob远程制备任意单粒子量子态：其中，λ0＝0，α
k
(k＝0,1,...,d
‑
1)和λ
k
∈{0,2π}是实数且满足归一化条件：S12：建立Alice1、Alice2、Bob与中间节点的量子纠缠信道：在传输路径上，Alice1、Alice2、Bob与q个中间节点之间通过广义非最大纠缠Bell信道两两相连，所述广义非最大纠缠Bell信道为：其中，系数a0...a
d
‑1为实数且满足归一化条件，Alice1拥有粒子A1,p1，Alice2拥有粒子p2，Bob拥有粒子B
q+1
,中间节点k拥有粒子B
k
A
k+1
，k＝(1,2
…
q)；S13：建立量子纠缠信道，即建立系统初始状态：3.如权利要求2所述的基于链式网络联合远程制备任意高维单粒子量子态方法，其特征在于：根据步骤S13，由粒子A
k
,B
k
，(k＝1,2,
…
q+1)组成的联合系统态为：即：
4.如权利要求3所述的基于链式网络联合远程制备任意高维单粒子量子态方法，其特征在于：根据粒子A
k
,B
k
，(k＝1,2,
…
q+1)组成的联合系统态，每个中间节点k(k＝1,2,...,q)对其粒子B
k
和A
k+1
执行一个广义Bell测量，将测量结果通过信道传递给Bob，Bob将根据测量结果对其粒子B
q+1
执行一个幺正操作：同时，重写系数则粒子A1和B
q+1
变为如下的状态：Alice1和Bob之间初始纠缠信道，即联合系统状态为：5.如权利要求4所述的基于链式网络联合远程制备任意高维单粒子量子态方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括以下步骤：Alice1对其粒子p1,A1执行广义CNOT门，其中，p1是控制粒子，A1是目标粒子；Alice1对粒子A1执行一个基于{|t&...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚仁智，丁祎，姜敏，苗天宇，汪澳，孙兵，黄旭，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：
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