一种高效的利用正交乘积态的量子秘密共享协议

提出了一种高效的利用3×3 Hilbert空间中的正交乘积态的量子秘密共享协议. 正交乘积态的粒子构成两个粒子序列. 一个序列发送给Bob, 另一个序列在重新排列粒子的顺序之后发送给Charlie. 在Alice的帮助下, Bob和Charlie实施相应的局域测量获得所制备的正交乘积态的信息. 该协议具有许多独特的优点如容量大和效率高.     

量子Swapping网络中非局域性度量的上界的优化

测量诱导的非双局域关联是一种通过对多体量子系统状态进行局部测量来量化Swapping网络中非局域性的度量。在纯态情形这类度量具有解析的计算公式,但对于混合态情形无法精确计算,只能对其上界进行估计。该文研究一类特殊的混合态,即边缘态ρ_BC具有直积态ρ_BC=ρ_B?ρ_C形式,其中ρ_B是非简并且ρ_C是简并的情况,得到了该类混合态测量诱导的非双局域关联上界更精细的计算公式。     

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.     

C~2C~n的乘积基的结构

主要刻画复向量空间C~2C~n的乘积基的结构,且研究表明二体系统C~2C~n的乘积基中第1个系统的态及第2个系统的态分别可以被拆分为C~2的n组正交基和C~n的2组正交基。作为结果的应用,得到了二体系统C~2C~n的所有的乘积基,这对于重温C~2C~2及C~2C~3的乘积基的结构是非常有帮助的。     

热库对原子-场耦合系统中量子非局域性的影响

讨论了光场初态和热库性质对原子场耦合系统中量子非局域性的作用．结果显示，如果腔损耗很弱，热库的平均光子数很小．系统会周期性地展现出量子非局域性．非局域性的消失速度依赖于初始压缩真空态的振幅、热库的平均光子数和腔的衰退系数．场越强、平均光子数和衰退系数越大，非局域性减小得越快。     

基于LOCC的五粒子量子态的区分及应用

判断空间可用于判定高维量子比特系统中一对正交多体纠缠态的局域区分性,若其对应的判断空间是正交的,则这一对正交多体纠缠态可无歧义地被区分。根据判断空间的性质和条件,可得到能抵御无歧义攻击的量子纠缠态。本文针对五个粒子的情况构造了7种量子纠缠态,计算了其判断空间,并在此基础上提出了判断空间的判断规则。基于这些判断规则,研究了这7种五粒子量子纠缠态的局域区分性,进而提出了一个(4,5)-门限量子秘密共享方案。     

单量子比特量子计算中的全局相位

简要地介绍量子计算中量子比特的纯态和混合态的量子描述,及其在Bloch球和庞加莱球上相应的表示.联系几何效应,从几何结构上对纯态的全局相位进行讨论,进而推广至混合态情形.     

囚禁离子简并混合态的几何相位

讨论了离子阱中简并混合态的几何相位及相干度.计算得出混合态几何相位由演化时间,初态确定以及在离子的作用.另外,我们还计算出在特殊的作用下,几何相位不随离子的初态变化而变化.囚禁离子的高效检测性意味着本文所研究的混合态几何相位能够被验证.     

单量子比特量子计算中的全局相位

简要地介绍量子计算中量子比特的纯态和混合态的量子描述,及其在Bloch球和庞加莱球上相应的表示.联系几何效应,从几何结构上对纯态的全局相位进行讨论,进而推广至混合态情形.     

正交化的矩阵方法

设V是特征数2的除环△上的n维向量空间,g(x,y)是V上的一个Hermite纯量积。本文给出了用矩阵的初等变换得到V的正交基的构造性证明。当V是实数域上的有限维向量空间,g(x,y)是正定对称纯量积时,本文给出了用矩阵的初等变换得到笛卡尔基的方法。这一方法推广了Schmidt正交化方法。作为推论,我们可以利用矩阵的初等变换把一个正定矩阵分解为两个三角矩阵的积,把一个非奇异实矩阵分解为一个正交矩阵与一个上三角矩降的乘积。     

对称量子理论的计算

根据[WTHX]PT 对称量子系统中PT 内积和原内积之间的关系, 给出PT 对称量子理论中纯态的刻画以及PT 对称量子系统中混合态的一个刻画, 研究PT对称量子系统中态的演化, 并给出其为酉演化的充要条件.     

给定不确定结果的量子比特的量子态区分

给出更简单的利用辅助测量比特和系统的幺正演化的方法用于在给定不确定结果时的量子比特的两个量子态区分。方案涵盖了当不确定结果的概率为零时的最小错误区分,以及当不确定结果的概率为某些数值时的最优确定性区分。文中给出最大全局正确概率和给定不确定概率关系的解析式。利用辅助测量比特,对被测的非正交量子态初态系统实施幺正演化,对输出态进行正交测量,就可以完成非正交态的量子态区分。方案提供了一种对于两个非正交量子态的正定算符值测量的物理实现方法。     

Entanglement of the orbital angular momentum states of photons.

Entangled quantum states are not separable, regardless of the spatial separation of their components. This is a manifestation of an aspect of quantum mechanics known as quantum non-locality. An important consequence of this is that the measurement of the state of one particle in a two-particle entangled state defines the state of the second particle instantaneously, whereas neither particle possesses its own well-defined state before the measurement. Experimental realizations of entanglement have hitherto been restricted to two-state quantum systems, involving, for example, the two orthogonal polarization states of photons. Here we demonstrate entanglement involving the spatial modes of the electromagnetic field carrying orbital angular momentum. As these modes can be used to define an infinitely dimensional discrete Hilbert space, this approach provides a practical route to entanglement that involves many orthogonal quantum states, rather than just two Multi-dimensional entangled states could be of considerable importance in the field of quantum information, enabling, for example, more efficient use of communication channels in quantum cryptography.     

Dirichlet空间直交补上对偶Toeplitz算子的交换性

在单位球Sobolev空间中, 研究Dirichlet空间直交补上多重调和符号的对偶Toeplitz算子, 刻画了它的交换性, 并且给出了两个多重调和符号对偶Toeplitz算子乘积为对偶Toeplitz算子的充分必要条件.     

Entanglement purification for quantum communication

The distribution of entangled states between distant locations will be essential for the future large-scale realization of quantum communication schemes such as quantum cryptography and quantum teleportation. Because of unavoidable noise in the quantum communication channel, the entanglement between two particles is more and more degraded the further they propagate. Entanglement purification is thus essential to distil highly entangled states from less entangled ones. Existing general purification protocols are based on the quantum controlled-NOT (CNOT) or similar quantum logic operations, which are very difficult to implement experimentally. Present realizations of CNOT gates are much too imperfect to be useful for long-distance quantum communication. Here we present a scheme for the entanglement purification of general mixed entangled states, which achieves 50 per cent of the success probability of schemes based on the CNOT operation, but requires only simple linear optical elements. Because the perfection of such elements is very high, the local operations necessary for purification can be performed with the required precision. Our procedure is within the reach of current technology, and should significantly simplify the implementation of long-distance quantum communication.     

纯态纠缠源条件下密集编码的信道容量比较

依据量子纠缠能被用来实现量子密集编码，从而增加量子信道的经典信息容量的理论，讨论并比较了在无噪信道中利用纯态纠缠源进行直积态密集编码和纠缠密集编码两种情况下的信道容量上限，得到了应用纠缠编码方式的信道容量不大于应用直积态编码方式的信道容量的结果．     

态克隆中的正交性条件

广义量子不可克隆定理使两个量子态仅当它们正交时才能被同一物理过程克隆，但当两个粒子形成纠缠态时，对其中某个粒子态克隆时正交性条件并不存在。     

两光子的自旋态与纠缠态

用量子理论方法给出两光子的自旋态, 即通过2个单光子自旋态的直积并叠加得到两光子的自旋本征态, 从而给出两光子的纠缠态, 所得结果与用经典极化矢量表示的两光子纠缠态不同, 该结果可应用于量子通讯和量子计算中.     

远程协作实现对线性相关对称高维量子态的最大信心辨识

利用非局域二维受控一旋转门,Alice远程协助Bob实现对他未知的Ⅳ个线性相关对称d维量子态的最大信心辨识（N〉d）．该方案中,一非局域正定算符值测量系列（POVMs）起着关键作用,给出了这些测量算符的最优数学表式．也给出方案的成功概率及完成该方案所花费的纠缠和经典通信资源．值得注意的是,方案中每一非局域POVM只包含两个可用对角矩阵表示的远程测量算子,故仅需（m-1）个二维最大纠缠态就可完成-2m×2m维的非局域POVM．方案在目前的实验条件下是可行的．     

量子的半保留克隆

目的提出一种使得量子可以完全克隆的机制——量子半保留克隆机制。方法比较量子的克隆机制与DNA的半保留机制,研究量子的半保留克隆机制。结果通过各种条件的对比研究,获得量子的半保留克隆机制。结论存在任意一个未知的、具有空间对称的量子态,不需要正交条件,其可以在量子克隆机作用下以任意一个基矢为模板,按照空间同步的或者空间异步的方式,克隆出另外一个基矢;在空间的对称操作下产生分离,形成了两个与初始量子态完全等价的量子态;两个量子态各半保留了其初始量子态的基矢。