论文摘要
量子信息是一门以量子力学和信息科学为基础的新型交叉学科，它是多种学科的综合体。量子信息主要包括两个方面，量子计算和量子通信。近二十年来，量子信息在理论和实验方面的发展都非常迅速，尤其是量子通信。同时，由于量子计算机在解决某些问题方面有优于经典计算机的独特优势，因而引起了越来越多科学家的关注。量子克隆是量子信息的重要内容，Wootters和Zurek提出的量子不可克隆定理禁止人们对任意未知量子态进行精确克隆。但我们可以考虑近似克隆操作，因此Buzek和Hillery提出了普适量子复制机。随后段路明和郭光灿提出了概率量子克隆机。这篇文章我们主要运用概率克隆方案实现一组非正交态的克隆，并且通过合适的逻辑量子门在理论上实现这个克隆过程。论文第一章主要介绍一些相关基础知识，包括量子比特，逻辑量子门，酉矩阵，通用量子门等。论文第二章主要介绍量子不可克隆定理，普适量子复制机、概率克隆机。论文第三章主要是我们从段路明和郭光灿提出的量子概率克隆机出发找到的酉演化矩阵，并且将酉矩阵分解成多个两级酉矩阵的乘积，然后用受控线路实现每个两级酉矩阵。
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