基于正交列阵下的3级均匀态

对于一个N粒子多体纯态,如果它的所有k粒子约化态是最大混合的,则称为k级均匀态(k-uniform states).最近Goyeneche和Zyczkowski建立了k级均匀态(k-uniform states)与正交列阵的关系,并由正交列阵构造了N量子比特纠缠态(N=6,7,···,15)的2级均匀态.且Goyeneche等人还提出了开放性问题:对于N粒子多体纯态如何找到其3级均匀态.本文将给出正交列阵的定义,进一步由正交列阵构造出当N=11时的3级均匀态,并通过计算其3粒子、4粒子约化密度矩阵,验证该11粒子纠缠态为3级均匀态.     

基于二级GHZ态的有限级量子纯态的多方量子隐形传态

有限级未知量子纯态不仅可以通过共享的两级EPR纠缠态隐形传态到一组两级粒子上,而且可以在一定条件下在多方之间进行隐形传态.文中提出的方案表明N方可以利用处于二级最大纠缠Greenberger-Horne-Zeilinger态的(N M)·L(2L≥d1d2d3…dN,di为Ni所隐形传态的未知量子态的维数)个粒子把N个未知量子态隐形传态给M个其他方.也表明二级最大纠缠态粒子可以用来同时对两个量子态进行双向隐形传态.     

利用四粒子纠缠态对未知的两粒子态的概率的隐形传态

提出一个对两粒子态的概率的隐形传态方案,利用四粒子纠缠态作为量子信道,可以以最大为1/3的概率实现对未知量子态的隐形传输.     

量子隐形传送两体任意态的真实四体纠缠通道方案

提出了一种用真实的四体最大纠缠态实现两体任意量子态的隐形传送方案,构建了16个正交完备基矢,这些基矢都是真实的四体纠缠态,即不能写成直积的形式.该方案揭示了一种四体纠缠态的某种特殊纠缠属性,并表明从某种意义上来讲,还可以从这样的一个四体纠缠态中提取出2个Bell态的纠缠.     

利用四维的二粒子纠缠态传送一个未知的二维二粒子量子态

利用四维的二粒子最大纠缠态作为量子信道可成功地传送一个未知的二维二粒子量子态,其成功几率及态的保真度均为100%。若量子信道为部分纠缠态,也可以几率传送此量子态,其成功几率由部分纠缠态的最小Schm idt系数决定,态的保真度为100%。     

运用扩展的Bell测量实现三粒子任意态的量子隐形传态

提出一种运用扩展的Bell测量实现三粒子任意态的量子隐形传态方案,构建了64种正交的扩展Bell态,运用一个最大纠缠的六粒子量子态作为量子通道,在相互的经典通信和一些相应的单粒子幺正变换的协助下,信息的接受者Bob成功恢复了初始量子态,成功传态的总概率为1．     

量子态的非局域关联性

在普遍的两个自旋1/2粒子量子态下证明了局域实在论与量子力学是不相容的,推广了Hardy在两个粒子非最大纠缠态下关于Bell 定理的证明.通过纠缠态下广义量子不可克隆定理中的正交条件的转移证明了量子力学非局域关联性.     

隐形传送任意三粒子纠缠态的一种方法

提出利用一个三粒子纠缠GHZ态和两个二粒子纠缠态作为量子信道,实现任意的三粒子纠缠态从发送者传送给两个接收者中任意一个的量子隐形传态的方案.首先考察量子信道是最大纠缠态的情形,然后进一步考察量子信道是非最大纠缠态的情形.在量子信道为非最大纠缠态时,通过引进一个辅助粒子,并构造一个幺正变换矩阵,可以8 bdf 2概率成功地隐形传送任意的三粒子纠缠态.     

基于d维六粒子Cluster态的任意qudit态远程联合制备

提出利用d维六粒子Cluster态的任意高维量子态确定远程联合制备方案.首先考虑了基于d维六粒子Cluster态的任意双粒子qudit态远程联合制备方案,然后提出了基于六粒子Cluster态的任意单粒子qudit态双向远程联合制备方案.在方案中,两个发送方共享需制备量子态信息,第一发送方依据已知需制备量子态信息对纠缠粒子执行半正定算子测量(POVM),第二发送方依据第一发送方测量结果以及已知需制备量子态信息对纠缠粒子选择执行适当的正交投影测量,接收方依据所有发送方测量结果对纠缠粒子执行相应的局域幺正操作,就可以在他的粒子上重建需制备量子态.通信方使用高维Cluster态为量子纠缠信道完成高维量子态远程联合制备,与其他方案相比,具有信道容量高的优点.     

未知二粒子纠缠态及其正交态的概率克隆

提出一个实现二粒子纠缠态及其正交态的概率克隆方案.此方案分为两个步骤,第一步通过一个四粒子簇态作为量子信道实现未知二粒子纠缠态的量子隐形传输,第二步在态的制备者的帮助下实现二粒子纠缠态及其正交态的概率克隆.     

非最大量子纠缠信道的量子态传送——在腔QED系统中利用非最大三粒子纠缠GHZ态传送未知原子态

讨论在腔QED中如何利用非最大三粒子纠缠GHZ态实现未知单原子态、两原子纠缠态的概率隐形传送.在量子态传送过程中需要引入一个辅助粒子以解决使用非最大纠缠量子信道导致的态畸变问题.本方案在两原子与腔相互作用的整个过程中,由于经典场同时对两原子进行驱动,量子态的演化不依赖于腔场的态,因而不受腔泄漏和热腔场的影响.     

四粒子纠缠态的制作及应用

提出了用三粒子纠缠态通过极化光束分离器（PBS）来制作四粒子纠缠态的方法。用四粒子纠缠态可以传送未知二粒子态。与三粒子纠缠态相比，四粒子纠缠态具有更广泛的用途。     

基于部分纠缠信道的高维赤道态概率可控远程联合制备

作为一种特殊类型的量子态,赤道态由于在量子信息处理中的独特应用引起了广泛关注.基于不同多粒子纠缠态信道,研究者提出了任意双量子比特、三量子比特以及多量子比特赤道态多方联合制备方案.本文研究了基于高维部分纠缠态的高维多粒子赤道态多方概率可控远程联合制备方案,提出了两个基于高维部分纠缠态的高维多粒子赤道态多方可控远程联合制备方案.一个方案以m个高维类GHZ态为纠缠信道,可实现多个控制方控制下的高维赤道态多方远程联合制备,另一个方案以一个多粒子部分纠缠态为量子纠缠信道完成单个控制方控制下的高维赤道态远程联合制备.多个发送方共享多粒子赤道态信息,依据已知信息对手中纠缠粒子选择执行相应正交投影测量,控制方对他的纠缠粒子执行单粒子测量.接收方与所有发送方和控制方合作,仅需引入一个附加量子比特就可在他的纠缠粒子上重建需制备量子态.方案不需要使用最大纠缠态作为量子纠缠信道实现高维赤道态远程可控联合制备,具有可行性强的优点.     

Ising模型的腔QED模拟和最大纠缠态的存储以及四体纠缠态的产生

提出了在腔中模拟Ising模型、存储最大纠缠态和产生的四体量子纠缠态的简单方案．单模腔中的两个二能级原子受到强经典驱动场的作用,在大失谐条件下,系统的有效哈密顿量和标准的Ising模型相同．这一系统可使初始处于Bell基的两原子始终处于最大纠缠态,其中两个Bell基是系统的本征态;另外两个Bell基仅需要对其中一个原子作局域操作,仍然保持最大纠缠态．这个系统与腔模和环境没有相互作用,可长时间存储原子纠缠态而不会发生退相干．此外,利用该模型可以提出制备四体纠缠态的方案,即由现存的两Bell态可以一步得到四体真正纠缠态;存在两个GHZ态的条件下,可以很容易得到四粒子的标准Cluster态,在该机制下制备四粒子标准Cluster态的成功几率为1．     

远程制备多粒子纠缠态优化方案

提出了一个较好的远程制备多粒子的纠缠态的方案,先讨论用(N+1)粒子的纠缠态作为量子通信信道制备2N粒子的纠缠态.然后在研究用一个(N+1)粒子的纠缠态和一个(N+2)粒子的纠缠态作为量子通信信道制备(2N+1)粒子的纠缠态.与现在已有人提出的制备多粒子的纠缠态的方案相比,这个方案的优点是仅花费了两位经典位和只有一次两粒子的投影测量.     

基于非最大纠缠态的双向量子通信协议

对基于非最大纠缠态的量子密码协议进行了研究,并提出了新的看法。协议中的双向传输方式与量子超密度编码相似,可以通过发送量子比特对中的一个粒子来传送一个两比特的密钥。协议的安全性是基于量子力学中非最大纠缠态之间不可能通过本地幺正变换而相互转化的。偷听者Eve可能确定传输的量子态并窃取密钥,但无法重新发送此量子态,合法的通信双方将侦探到偷听者的存在。此种协议也适用于量子安全直接通信。     

未知单量子态的传输

提出了利用三粒子纠缠W态作为量子信道,通过POVM测量来实现未知单量子态的控制传输方案;未知单量子态的控制传输还可以通过引入辅助粒子和适当的幺正变换来实现.     

多能级多粒子量子态的传输

提出了一种用多对N能级粒子的完全缠态传输N能级多粒子量子态的传输方案，与二能级量子态传输相比，多能级量子态可以传送更多信息。     

用非最大纠缠态实现三粒子部分纠缠态的量子受控传递

由于制备与传输中的环境耦合,现实中的纠缠态大部分是非最大纠缠态．在研究现有量子受控传递方案的基础上,提出了一种利用非最大纠缠态作为量子通道来几率地传输三粒子部分纠缠态的量子控制方案．在该方案中,选择量子通道中的一个粒子作为控制粒子,发送者进行一次Bell基测量和2次Hadamard门测量;控制者实施一次Hadamard门测量,并将他们的测量结果利用经典信道发给接收者;接收者根据他们的测量结果进行适当的幺正变换以及一些必要的投影测量就能得到待传的未知量子态．该方案是一种基于非最大纠缠态的几率受控的隐形传态方案,可以应用于远程量子计算、远程量子克隆、量子远程控制等．     

一般W态传送原子态并用腔QED提纯非最大纠缠态

提出用一个任意三粒子非最大纠缠形态作为量子信道,将未知量子态传送给两个接收者中的任意一个,用腔量子电动力学技术Cavity—QED（Cavity quantum electrodynamics）对非最大纠缠态进行提纯,实现未知量子态的概率传送．分析了作为量子信道的纠缠态系数对于成功实现隐形传送的影响,并以原子与腔共振相互作用演化来代替复杂的幺正变换,让接收方通过经典信息重新构造出初始传送态,成功的几率取决于3个系数中2个比较小的系数．以现在的技术是可以实现的．