量子隱形傳態(tài)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

目錄
第1章概述1
1．1研究背景與意義(2)
1．2相關(guān)研究動態(tài)分析4
1．2．1量子糾纏演化與免疫噪聲模型相關(guān)研究(4)
1．2．2量子信道容量與編碼相關(guān)研究(5)
1．2．3量子信息分離相關(guān)研究(6)
1．2．4量子隱形傳態(tài)協(xié)議相關(guān)研究(7)
1．3挑戰(zhàn)性科學(xué)問題(8)
1．3．1量子信道中量子態(tài)退相干及“糾纏死亡”問題的刻畫(8)
1．3．2考慮噪聲信道下多自由度需求強(qiáng)度的信道容量理論(9)
1．3．3解決不同信道中基于Bell態(tài)和任意態(tài)的量子信息分離(9)
1．3．4解決量子隱形傳態(tài)中基于多自由度的傳輸機(jī)制(9)
1．4研究內(nèi)容與創(chuàng)新點(10)
1．4．1研究思路(10)
1．4．2研究內(nèi)容(11)
1．4．3創(chuàng)新點(13)
1．5本書的組織結(jié)構(gòu)(14)
第2章理論基礎(chǔ)(15)
2．1數(shù)學(xué)基礎(chǔ)(15)
2．1．1線性代數(shù)和矢量空間(15)
2．1．2矢量相關(guān)運(yùn)算(16)
2．1．3算子及相關(guān)概念18
2．2常用邏輯門20
2．2．1單比特量子門21
2．2．2多比特量子門22
2．3量子力學(xué)基本原理(24
2．3．1不確定性原理24
2．3．2態(tài)疊加原理24
2．3．3量于不可克隆定理25
2．4密度矩陣25
2．5量子糾纏與糾纏交換26
2．5．1量子糾纏27
2．5．2混合態(tài)糾纏定義27
2．5．3多體量子態(tài)糾纏定義28
2．5．4糾纏交換28
2．6開放系統(tǒng)的量子噪聲特性29
2．6．1開放系統(tǒng)29
2．6．2測量方法30
2．6．3量子保真度(31
2．7本章小結(jié)(32
第3章高保真糾纏量子隱形傳態(tài)信道框架構(gòu)建33
3．1量子糾纏演化模型建立34
3．1．1“糾纏死亡”問題刻畫(34
3．1．2量子退相干刻畫(43
3．1．3局域共同模式下的量子糾纏演化(50
3．2構(gòu)建免疫噪聲模型(62
3．2．1基于密度矩陣的免疫噪聲模型(62
3．2．2基于DFS的聯(lián)合噪聲免疫模型72
3，3信道容量編碼79
3，3．1量子級聯(lián)碼數(shù)學(xué)描述79
3．3．2圖態(tài)基信道容量編碼81
3．4本章小結(jié)85
第4章不同信道下Bell態(tài)和任意態(tài)的量子信息分離(87
4．1基于Bell態(tài)87
4．1．1分離過程88
4．1．2安全性分析90
4．2利用五粒子糾纏態(tài)分離任意單粒子態(tài)和兩粒子態(tài)92
4．2．1分離任意單粒子態(tài)92
4．2．2分離任意兩粒子態(tài)93
4．2．3安全性分析95
4．3利用四粒子團(tuán)簇態(tài)和兩粒子Bell態(tài)分離任意兩粒子態(tài)96
4．3．1分離過程描述96
4．3．2安全性分折98
4．3，3物理實現(xiàn)99
4．4利用四粒子團(tuán)簇態(tài)和GHZ態(tài)分離任意三粒子態(tài)105
4．4．1分離過程描述105
4．4．2安全性分析112
4．4．3物理實現(xiàn)113
4．5本章小結(jié)115
第5章免疫噪聲的可控多自由度量子隱形傳態(tài)協(xié)議(116
5．1高亮度糾纏源制備(117
5．2超糾纏Bell態(tài)測量及超密編碼(119
5．2．1超Bell態(tài)測量方法120
5．2．2 Bell態(tài)超密編碼123
5．3可控的量子隱形傳態(tài)身份認(rèn)證模型(128
5．3．1構(gòu)建可控的身份認(rèn)證模型(129
5，3．2身份認(rèn)證過程(130
5．3．3安全性分析(131
5，4魯棒量子隱形傳態(tài)協(xié)議過程131
5．4．1獨立不同噪聲中的量子隱形傳態(tài)(131
5．4．2局域共同模式下的量子隱形傳態(tài)(133
5．5免疫噪聲的多自由度量子隱形態(tài)協(xié)議效率分析(139
5．5．1保真度(140)
5．5．2平均保真度(141)
5．6本章小結(jié)(146)
第6章噪聲信道下容錯的量子隱形傳態(tài)應(yīng)用(147)
6．1免疫噪聲的量子對話(148)
6．1．1帶身份認(rèn)證的量子對話(148)
6．1．2基于單光子的量子對話(155)
6，1．3基于糾纏態(tài)測量的量子對話(158)
6．2連續(xù)變量的量子密鑰分發(fā)(160)
6．2．1密鑰分發(fā)過程(161)
6．2．2安全性分析(162
6．3本章小結(jié)(165)
第7章總結(jié)與展望(166)
7．1本書研究工作總結(jié)(166)
7，1．1構(gòu)建了高保真糾纏量子隱形傳態(tài)信道框架(166)
7．1．2提出了不同信道中Bell態(tài)和任意態(tài)的量子信息分離方案(167)
7．1．3提出了免疫噪聲的量子隱形傳態(tài)協(xié)議(168)
7，1，4噪聲下容錯的量子隱形傳態(tài)應(yīng)用(168)
7．2下一步研究思路(169)
參考文獻(xiàn)(170)