基于多粒子纠缠态的可控量子隐形传态

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1、中图分类号Q垒13UDC39硕士学位论文学校代码!Q§三三密级公开基于多粒子纠缠态的可控量子隐形传态ControlledQuantumTeleportationbasedonMulti—ParticleEntanglementState作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：陈解放信息与通信工程量子通信信息科学与工程学院郭迎副教授一⋯则一一席堕中南大学二O一三年五月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包

2、含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：豳雌日期：诅L年』月粤日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：擀师签嗍皿年』月孕基于多粒子纠缠态的可控量子隐形传态摘要

3、：量子通信是量子信息学的一个重要分支，主要包括量子隐形传态、量子超密编码、量子密钥分配等，其中，可控量子隐形传态是量子通信中最引人注目的方向之～，它是量子非局域性最切实的证明。量子纠缠态是量子通信和量子计算中的重要资源，具有不可替代的作用。目前对于一般的二粒子纠缠态，人们已经进行了广泛的研究，但是对于多粒子纠缠态的研究人们还处于探索的阶段。为了解决量子网络中的通信安全和编码效率以及量子网络的实际应用问题，本文从量子纠缠的特性出发，基于簇态利用可控量子隐形传态技术和超纠缠技术相结合的方法，提出了几种新方案。具体如下：首先，提出一种简单的基于四粒子部分纠缠簇态的可控量

4、子隐形传态方案。相比Karlsson等人提出的方案，该方案由于引入了簇态，使得其在实际的量子信息处理中可能更具优势。随后本文又对上述方案进行了改进，提出了两种基于超纠缠Brown态的双向可控量子隐形传态方案，通过引入超纠缠技术，虽然传输的也是单粒子，但是包含了极化自由度和空间自由度，因此携带的信息量增多，提高了编码效率。其中全双工方案能以一定的概率实现量子网络中的参与者同时接收和发送量子态。最后，对基于超纠缠Brown态的双向可控量子隐形传态方案进行了安全性分析，证明方案能很好地抵御常见的攻击策略。本论文中提出的基于超纠缠Brown态的双向可控量子隐形传态方案能在

5、一定程度上提高量子系统的信道容量和远距离量子通信能力，对量子通信网络的实际应用有一定的使用价值。图5幅，表4个，参考文献69篇。关键词：多粒子纠缠态，可控量子隐形传态，超纠缠态，GHZ态，Brown态分类号：0413IIControlledQuantumTeleportationbasedoilMulti—ParticleEntanglementStateAbstract：Quantumcommunicationisanimportantbranchofquantuminformation，whichincludesquantumteleportation，qua

6、ntumdensecodingandquantumkeydistribution．Thecontrolledquantumteleportationisoneofthemoststrikingdirectionofthequantumcommunication，whichisthemosttangibleproofofthequantumnon-locality．Entangledstateisanimportantresourceandallirreplaceableroleinquantumcommunicationandquantumcomputing．Pe

7、oplehavecarriedoutextensiveresearchinthegenerNtwo-particleentangledstates．Butformulti—particleentangledstates，theresearcharestillintheexploratorystage．Inordertosolvetheproblemofcommunicationssecurity，codingefficiencyandthepracticalapplicationinquantumnetwork，thisthesisutilizesthechara

8、cteri