基于分束器量子通信通道的遠(yuǎn)程構(gòu)建.pdf

1、量子通信是量子論、信息論以及計(jì)算機(jī)科學(xué)相結(jié)合而發(fā)展起來(lái)的新興交叉學(xué)科，是量子信息處理研究的前沿之一。本論文在線性光學(xué)量子信息處理中，利用量子分束器變換模型構(gòu)建量子通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)奇偶糾纏相干態(tài)（OEECS）的概率制備以及量子糾纏壓縮通信通道的遠(yuǎn)程構(gòu)建，并從探測(cè)的角度分析其成功概率的純化問(wèn)題；在實(shí)際量子通信的線性光學(xué)實(shí)現(xiàn)中，我們將無(wú)損耗分束器的量子變換模型推廣到有損耗的量子變換模型，并探究了實(shí)際光學(xué)器件的損耗因素對(duì)量子通信過(guò)程的影響。其主要

2、內(nèi)容包括：
　　 1.線性光學(xué)量子通信網(wǎng)絡(luò)中奇偶糾纏相干態(tài)的制備
　　 連續(xù)變量糾纏態(tài)的制備是實(shí)現(xiàn)量子通信協(xié)議的基礎(chǔ)，我們借助于單光子輔助量子通道提出實(shí)現(xiàn)奇偶糾纏相干態(tài)制備的全線性光學(xué)方案。其制備裝置由一對(duì)相同的平行分束器、一個(gè)輔助分束器和兩個(gè)單光子探測(cè)器(APD)構(gòu)成。經(jīng)過(guò)APD 執(zhí)行投影測(cè)量后，在Alice和Bob的位置上制備出期望的連續(xù)變量糾纏態(tài)，當(dāng)兩個(gè)遠(yuǎn)離的分束器嚴(yán)格相同時(shí)，奇偶糾纏相干態(tài)的糾纏度完全由輔助分束器

3、操縱；在理想測(cè)量下，產(chǎn)生最大糾纏態(tài)的概率與兩個(gè)遠(yuǎn)離的分束器和連續(xù)變量輸入場(chǎng)有關(guān)。
　　 2.基于量子分束器的連續(xù)變量量子通信通道的遠(yuǎn)程構(gòu)建
　　 借助于APD的正算符值測(cè)量（POVM）測(cè)量，建立了長(zhǎng)距離的連續(xù)變量量子通信通道，探討了分束器、非理想探測(cè)器APD和輸入場(chǎng)等因素對(duì)通道糾纏度和制備概率的影響，并從測(cè)量的角度研究了制備概率的純化問(wèn)題。
　　 3 ．基于有損耗分束器的量子糾纏比特近完全遠(yuǎn)程制備