量子遠程態(tài)制備及邏輯門實現(xiàn).pdf

1、量子信息是二十世紀八十年代興起的一門科學，它是基于量子力學和信息科學相結合的學科。迄今為止，量子信息科學發(fā)展迅速，人們提出了相當多的重要理論，并且相關的實驗研究也取得了巨大進步。在量子信息科學中，有兩個基本概念：量子邏輯門和糾纏態(tài)。其中，量子邏輯門是描述量子態(tài)演化的幺正算子。
　　 量子計算的過程可以看作是一系列基本的量子邏輯門作用在一個標準的初態(tài)上，然后進行一些標準的測量的過程。也就是說，量子邏輯門是量子計算過程中的基本單元。

2、我們知道，糾纏態(tài)在量子信息處理過程中扮演及其重要的角色。它不僅可以用來檢驗量子力學理論，還是處理量子信息最核心的一種資源。它有許多重要的應用，例如我們所熟悉的量子隱形傳態(tài)、量子遠程態(tài)制備、量子克隆等。正是量子邏輯門和糾纏態(tài)的在量子信息處理中的重要地位，引起了人們廣泛的研究和關注。而本論文主要研究對象正是邏輯門的遠程實現(xiàn)和遠程態(tài)制備。全文共分為七章，其中第四、五和六章是本人的工作，整篇論文框架如下：
　　 第一章主要介紹本論文的研

3、究工作及其背景，其中簡述了量子信息的提出和發(fā)展，并給出了本博士畢業(yè)論文主要的研究對象和全文的結構安排；
　　 第二章主要介紹本論文所涉及的基本概念和重要理論，包括量子比特、量子不可克隆定理、量子酉操作、投影測量、POVM 測量，以及概述了量子信息、量子并行計算以及量子通訊等概念；
　　 第三章我們著重介紹了量子糾纏態(tài)的概念、判定、分類及其度量，并且介紹了其重要的應用——量子隱形傳態(tài)、量子遠程態(tài)制備、量子遠程克隆以及量子密

4、集編碼等概念。
　　 第四章詳細介紹我們的理論方案——遠程實現(xiàn)多量子比特相位門方案。并就我們方案的特點進行了一系列討論，同時對我們的方案和其他方案進行了比較。
　　 第五章詳細介紹基于非最大糾纏信道和POVM 任意兩粒子糾纏純態(tài)的遠程制備理論方案。并對方案的實驗可行性進行了分析，對方案的特殊性進行了一些討論和比較。
　　 第六章詳細介紹了在四能級系統(tǒng)中遠程制備單粒子和兩粒子比特糾纏純態(tài)的理論方案。基于最大糾纏信道