一、三方量子超密编码的核磁共振实验实现（论文文献综述）
张黎[1]（2021）在《光子系统偏振-空间-时间三自由度超纠缠态的自检错制备》文中研究指明光子系统在两个及两个以上自由度同时存在纠缠的现象称为光子超纠缠,超纠缠态在量子信息处理中,尤其是在高容量量子通信中,具有许多至关重要的应用。特别地,在时间自由度上编码的单光子时间片段（time-bin）量子位在长距离传输时对于信道噪声具有良好的鲁棒性。因此,研究涉及time-bin自由度的光子超纠缠态制备与操控是量子信息处理基础研究中的热点。本文基于半导体量子点与双边光学微腔的耦合系统,设计了一种新颖的自检错线路单元,以此为基础提出了偏振、空间模式、time-bin三个自由度上编码的两光子六量子位超纠缠贝尔态的制备方案,并讨论了方案的性能。与已有的超纠缠贝尔态制备方案相比,本文提出的新方案具有以下几个明显的特点:一、该方案利用的自检错线路单元可将入射光子与单电子量子点相互作用过程中由于非共振、弱耦合、腔边泄漏等因素引起的错误转化为宣布式的光子丢失,因而不需要量子点-微腔系统工作在严格的共振和强耦合条件下,这极大地放宽了理论方案对系统参数的要求,提高了方案的实验可行性;二、该方案执行过程中,量子线路中单光子探测器的响应预示着超纠缠贝尔态制备过程的失败;反之,当此过程成功时,生成的超纠缠贝尔态具有极高的保真度,因为量子点-微腔系统的反射和透射系数仅出现在最终状态的全局系数中,从而提高了方案的鲁棒性;三、该方案用于生成偏振-空间-时间三个自由度上的光子超纠缠态,由于time-bin纠缠对信道噪声的鲁棒性,该方案具有良好的实用性,在超纠缠分发和高容量量子中继等方面拥有广泛的应用前景。本文研究成果为量子超纠缠的制备与操控提供了更加实用化的方法,进一步完善了量子点-微腔系统在量子信息处理中的应用研究。
朱雅清[2]（2020）在《基于盲量子计算的安全多方量子计算研究》文中研究说明量子计算是以量子力学为基础对量子信息单元进行处理的一种新型计算模式。量子计算机可以解决经典计算机所能解决的问题。基于量子叠加性,量子算法在处理一些问题时速度要快于已有经典算法。由于量子资源有限,在未来很长一段时间内,量子计算很可能以“云计算”的模式提供给普通用户使用。如何保证用户数据的隐私是亟待解决的问题,安全多方量子计算和盲量子计算为此提供了解决方案。安全多方量子计算结合了经典密码学和量子计算的概念,使得两个或两个以上的参与方可以计算一些公共函数,并保证每个参与方的输入数据不被泄露。盲量子计算则可以使没有量子能力或者拥有有限量子能力的用户借助不可信的量子服务器完成量子计算,并且保证其算法和数据的私密性。本文针对安全多方量子计算和盲量子计算进行研究,主要有三个方面的工作。1、通过对现有盲量子协议和相应的验证方法进行分析,提出一种改进的基于测量的可仲裁盲量子计算协议。协议借助可信第三方来解决计算过程中客户Alice和服务器Bob之间可能存在的诚信问题。2、通过消除典型的双方量子计算协议中准备阶段参与方使用密钥加密和解密的过程,提出一种参与方Bob通过使用量子测量替代原协议中量子态制备和对输入进行加密操作的安全双方量子计算协议。除此之外,参与方Alice需要具备制备量子比特和执行Pauli-X、Pauli-Z门操作的能力。3、提出只需要参与方通过测量来完成计算和验证的安全双方量子计算协议。该协议进一步简化参与方Bob的操作,将协议所需的资源态扩展至图态,并且协议过程中不需要参与双方进行加密和解密操作,消除了密钥泄露的可能性,也将通过对比类似协议分析协议的安全性。
柯芝锦[3]（2020）在《基于线性光学体系的量子资源研究》文中指出量子力学与信息学的结合产生了量子信息学。量子信息学的基础是使用量子态来编码信息,即量子比特。由于量子系统拥有纠缠和相干等量子关联,这些关联使得某些量子任务拥有超越经典任务的能力。由于这种重要性,纠缠和相干的资源化理论依次建立。在各种量子体系中,线性光学体系在研究量子系统性质方面拥有非常显着的优势,其中包括:光子与周围环境的耦合非常弱,光学体系的相干时间非常长,实验可以在常温下进行。因此,本文着眼于利用线性光学体系来研究量子系统的相干与纠缠的探测和度量。其中,第五到七章是本文的重点。第五章.量子相干应用:多路径干涉仪波粒二象性测量由于光子的波动性一开始是用干涉可见度来刻画的,因此,光子在干涉仪中的波粒二象性刻画和实验验证,长期停留在两路径的情形。随着量子相干资源化理论的兴起,研究者们提出了使用量子相干来刻画干涉仪中光子的波动性的方法,因此,适用于多路径的波粒二象性关系刻画的公式被陆续提出。在本章,我们搭设了一个三路径马赫-曾德干涉仪,使用l1范数相干度量刻画的相干来表达光子的波动性,实验上验证了一种紧的波粒二象性关系。第六章.与测量设备无关的通用纠缠目击实现纠缠目击的提出是为了帮助实验者快速判断一个量子态是否有纠缠,而不需要进行量子态层析。然而,纠缠目击的设计存在两个固有缺陷,一个是量子态依赖,另一个是测量设备依赖。前者限制了纠缠目击对未知量子态纠缠的探测,后者限制了纠缠目击探测结果的准确性。因此,我们实验上实现了一个与测量设备无关的通用纠缠目击（meausurement-device-independent and universal entanglement witness）,并演示了其同时可以作为一种纠缠度量。这种新的方法可以同时解决纠缠目击存在的两个缺陷。第七章.计算机辅助的实验技术随着计算机技术的发展,计算机逐渐进入工业生产、生活等各个领域,极大提高了控制精度和生产效率。与此同时,基于线性光学体系的量子信息实验引入了越来越多的电控设备,这为计算机技术引入量子信息实验奠定了基础。在本章,我们介绍了在第五、六章实验中使用到的硬件设备控制程序的设计、编写和使用方法。
陈金莲[4]（2020）在《噪声下基于量子隐形传态的设备接入认证研究》文中认为信息安全是现代化发展中的首要任务,加密系统是实现信息安全的重要手段。传统加密技术随着计算机计算能力的迅速提升而变得不再完全可靠。而量子的不可克隆、不可区分和不确定特性,因在量子通信方面具有无条件安全的特点,已经成为信息安全领域的研究热点。量子隐形传态是量子通信中最重要的研究成果之一,它通过对相应的初始量子态和坍缩量子态执行测量操作和幺正操作来重构未知量子态信息,从而实现了高效安全的信息传输。除此之外,量子隐形传态还具有信道容量大、抗干扰能力强和传输距离远等优势,受到国内外相关领域的专家学者的广泛关注。就目前而言,更加高效的量子隐形传态协议以及基于量子隐形传态原理的应用依然是研究热点。因此,本论主要对噪声下量子隐形传态协议以及量子隐形传态原理在智能电网设备接入认证中的应用进行了研究,主要研究成果如下:（1）噪声下双向量子隐形传态协议首先,针对双向量子隐形传态协议中存在的成本高、效率低的问题,提出了具有创新性的基于一个四粒子GHZ态和两个Bell态的双向量子隐形传态协议,协议中通信双方通过对相应的粒子分别执行四个单粒子测量操作和一个四粒子联合测量操作,实现了两个任意单粒子量子态和一个未知三粒子量子态在通信双方之间的相互传输。该协议具有低资源消耗、高传输效率的优点。其次,建设性的提出了一个信道认证方案,解决了量子信道可能存在窃听攻击的问题,确保了双向量子隐形传态中量子信道的安全性。最后,分析了四种联合噪声对该协议造成的影响,通过研究保真度和量子噪声之间的关系实现了量子噪声影响的可视化。（2）噪声下受控量子隐形传态协议首先,针对受控量子隐形传态协议中存在的计算复杂且通信成功率低的问题,设计了基于一个七粒子纠缠态的受控量子隐形传态协议。协议中发送方和控制方对他们自己手中的粒子分别执行两个GHZ测量操作和一个投影测量操作,再加上接收方执行相应的幺正操作,最终能够实现未知Bell态的远距离传输。其次,对该协议的性能进行分析,包括通过对比说明其在传输效率和通信成功率方面具有明显的优越性,通过利用诱骗光子技术保证了其安全性。最后,由于在受控量子隐形传态中存在两条量子信道,因此量子噪声对信息传输产生的影响分析可以分为两个量子信道同时遭受相同噪声和不同噪声影响的情况,得出这两种情况下保真度与量子噪声之间的关系。（3）智能电网中基于量子隐形传态的设备接入认证针对量子隐形传态在实际生产生活中的推广及运用遇到瓶颈的问题,利用双向量子隐形传态和受控量子隐形传态的原理,提出了智能电网环境中第三方控制的设备接入双向认证协议。描述了认证协议的实现过程以及认证原理,并进一步扩展,实现了智能电网中跨控制中心的设备接入认证协议,通过分析可知,该协议具有高安全性。
周争艳[5]（2020）在《量子通信协议的安全性与仿真研究》文中研究表明量子信息学是一门充满活力的新兴学科,它融合了多个研究领域与方向,让量子力学的研究变得更加丰富多彩。作为量子信息学一个重要的研究方向,量子通信主要是利用量子态的纠缠、相干叠加性等性质通过量子信道或经典信道来完成一定的任务。到目前为止,量子通信是唯一一种被认为绝对安全的通信模式,正是这种得天独厚的优势,让量子通信成为目前最有吸引力的科技领域之一,因此研究量子通信具有非常重要的战略意义以及巨大的应用前景。本论文的研究主要涉及量子通信协议的两个方面,分别是量子安全直接通信协议方面和量子秘钥分发协议方面。在量子安全直接通信协议方面,提出了一种基于超纠缠态的量子安全直接通信协议,将处于超纠缠态的粒子作为检测粒子,随机插入到两步量子安全直接通信粒子流中来进行窃听检测。在安全性分析中,使用熵理论方法来计算信息量,通过建立窃听者能获取的最大信息量与被检测到的概率之间的函数关系,定量地比较两种量子安全直接通信协议的窃听检测效率。经过分析计算,如果窃听者想要获取全部的信息量,在原始两步量子通信协议中窃听检测概率的下界为50%,而在本文提出的协议中,窃听检测概率的下界可以达到75%,从而证明了本文提出的量子安全直接通信协议具有更高的窃听检测效率。在量子秘钥分发协议方面,分别提出了一种基于蒙特卡罗方法的量子B92协议、量子SARG04协议的仿真算法。我们首先分析了两种通信协议的传输成功率和误码率的理论值,然后引入均方误差来衡量理论数据与仿真数据之间的相似性,最后采用蒙特卡罗方法进行仿真实验。通过仿真实验,B92协议的均方误差仿真结果能达到3.016*10-5,SARG04协议的均方误差仿真结果能达到1.921*10-5,从而从实验的角度证明了本文所提出的仿真算法是正确的。此外,还分别给出了仿真算法的时间复杂度,以及仿真算法误差存在的原因。
黄锦江[6]（2019）在《低场磁共振成像装置软件系统开发》文中研究说明太空中的微重力、辐射等复杂环境会对航天员的生理和心理造成不良的影响。核磁共振成像技术（MRI）作为一种先进的现代医疗检查手段,与传统的医疗成像手段相比,具有无创伤、无辐射、软组织对比度高、任意角度、多层面成像的优点,在航天员选拔及后续的医疗保障中具有重要的作用。MRI依赖于射频线圈、梯度线圈、谱仪及计算机等组成的硬件设备,由运行于计算机系统上的应用软件控制整个装置的运行。目前,成熟的核磁共振软件大都与硬件设备配套使用,企业出于商业保密的考虑,并不会公开应用软件的具体情况。本文在重庆大学“低场磁共振成像仪”的基础上,进行MRI装置软件平台开发相关的工作。本文开发了一套磁共振成像装置软件系统。按照典型“瀑布模型”软件开发流程,首先对MRI装置的业务流程进行了分析,明确了软件系统的功能需求和非功能需求,并给出了系统的用例图。在需求分析的基础上进行了软件的架构设计,该软件的架构基于MVC架构,分为表示、操作和数据三层,其中表示层负责界面的前端展示,操作层处理用户的请求,数据层对软件系统的数据进行封装,并向操作层开发相应的接口。按照面向对象的开发思想和高内聚、低耦合的原则,将整个软件分为信息管理、参数管理、扫描控制和数据处理四个功能模块,并对各功能模块进行独立编码实现各自的功能,重点研究了序列管理功能、扫描控制功能、图像重建功能的机制及实现过程。低场磁共振图像受背景噪声影响较大,图像信噪比较低及图像边缘较模糊,但传统的图像去噪方法是一个平滑的过程,噪声去除与边缘细节的保留之间存在着矛盾,本文进行了低场MRI图像去噪方法的研究。首先分析了MRI图像噪声产生原因及MRI图像噪声的统计分布特点,在此基础上,进行了MRI图像去噪方法的研究,分别应用PM去噪模型、TV去噪模型、NLM去噪模型及BM3D去噪模型对低场T1W图和BrainWeb数据集T2W图进行去噪,分析各模型优缺点,并基于邻域方差加权对TV模型的正则性进行了改进,随后对改进后模型的去噪性能和在不同方差水平干扰下的鲁棒性进行了验证,结果显示本文改进的TV模型能在一定程度上提高去噪效果。最后,开发了图形用户界面并集成了相关功能,并在重庆大学“低场磁共振成像仪”上进行了验证。软件主界面布局充分考虑了易用性方面的因素,将各功能按使用频率和关联度进行分区,简化了软件的操作。本文还对软件系统的各功能进行了测试,将软件的输出与预期进行对比,测试结果表明,软件整体功能合格,能基本满足重庆大学“低场磁共振成像仪”的使用要求。
高世玲[7]（2019）在《具有PT对称量子行走的实验研究》文中研究说明量子信息科学是由众多学科交叉产生的新兴研究领域,成为现阶段人类解决信息、能源、环境等问题的强有力手段。而量子行走又是量子物理和量子信息的重要平台之一,本论文主要的工作将分为以下两个方面:第一,研究具有PT（宇称-时间）对称非幺正量子系统的模型,并计算绘制量子行走在硬币空间的相图。一般而言,我们处理的量子系统都是理想的封闭系统,其哈密顿量具有厄米性。然而在1998年,两位物理学家Bender和Boettcher指出,厄米性并非是哈密顿量的本征值为实数的必要条件,满足宇称-时间对称性的非厄米哈密顿量的本征值也为实数。自此非幺正的开放系统受到科学家的广泛关注。本文从理论上探究了具有PT对称非幺正量子系统的两种模型,gain-loss（增益-衰减）量子行走和loss-no loss（交替性衰减）量子行走,并设计具有PT对称非幺正量子行走的实验方案。同时基于loss-no loss量子行走模型,结合实验室光学元件的实际参数理论计算绘得一维非幺正量子行走在硬币空间中的相图。通过理论部分的研究,对于开放系统中PT对称以及PT对称破缺的具体相位分布情况有了清晰的认识,为接下来的实验做理论铺垫和指导。第二,实验实现。通过线性光学体系实验实现具有PT对称量子行走的非幺正系统,并深入探究添加不同微扰对于量子行走的影响。实验的实现,主要分为三个过程,初态制备、非幺正演化以及量子测量。其中非幺正演化过程分为三组,第一组实验中的非幺正演化过程不添加任何干扰;第二组实验中演化过程添加了依赖于时间的扰动;第三组实验添加了依赖于位置的扰动。此外,对应于上述的三组实验,从理论上模拟计算了量子行走行走五十步的步数-方差图。通过分析三组实验的理论数据与实验数据,总结不同扰动对于具有PT对称以及PT对称破缺的影响,深入了解具有PT对称的开放系统以及非幺正量子行走平台。
李鹏云[8]（2017）在《基于轨道角动量光的经典关联及信息编码研究》文中认为最近二十多年来,具有复合光场结构的轨道角动量（Orbital Angular Momentum,OAM）光逐渐成为人们研究的热点。尤其在经典通讯和量子通讯领域,OAM展现了重要的应用价值,例如:利用成熟的复用、解复用技术,极大的增加了经典通信的信息容量;基于OAM的高维量子纠缠,可以提高了量子秘钥分发协议的安全性以及秘钥分发的速率。为了系统地研究OAM在经典和量子系统中的重要作用,本论文将主要研究基于OAM光束进行信息编码以及量子关联的模拟,并且进一步探讨了这样的经典模拟的应用价值。本论文的主要内容如下:首先,利用修饰的马赫—曾德尔（Mach-Zehnder,MZ）干涉仪,我们首次提出并且实验证明了一种简单且高效的方法来非破坏地识别一束未知的涡旋光束,包括携带拓扑荷为整数的OAM光束及拓扑荷为分数的更一般的涡旋相位光束。相比于传统的识别方法,我们的方案可能在以涡旋光束为载波的光通讯中具有重要的应用价值。接着,我们讨论了利用OAM和偏振自由度构成的矢量光束进行多进制信息编码/解码。基于矢量光束这两个自由度的不可分离性,类似于量子密集编码的过程,我们发现N进制的编码能够通过仅仅操作N/2不同的OAM模式完成,从而实现log2N比特信息的编码。相比于标量OAM光束的信息编码,利用矢量光束编码相同的信息量需要的OAM模式数更少。此外,我们还分别以四进制和十六进制的编码/解码为例,定量地分析了模式之间的串扰对信息传输的影响。然后,基于后选择的测量方式,我们利用两束空间分离的光束实验上实现了量子超纠缠（多qubit）态的模拟,并且利用CHSH型的Bell不等式度量了这两个分离光束测量后的关联关系。基于这样的一种经典的关联关系,我们完成了量子超密集编码过程的模拟。相比于利用矢量光场进行量子纠缠的模拟,这种空间可分离的特性使得多qubit纠缠态的模拟更加容易实现,有利于我们更好地理解并研究量子信息。最后,基于OAM的高维特性,我们进一步的研究了高维量子纠缠态（qudit）的经典模拟,并且完成了高维Bell不等式的实验测量。此外,由于所构造的经典关联态与高维量子纠缠态具有相似的数学形式,我们进一步理论模拟了这样的经典关联态和相对应的量子纠缠态在相同大气湍流环境下的传输情形,发现它们的演化结果相同。这意味着,传输高维纠缠态的量子通道的特征能够利用经典光束的单次测量来完成,而不需要对量子态进行多次测量。因此我们的方式能够在量子通信中实现数据的实时纠错,具有潜在的应用价值。
李冬芬[9]（2017）在《噪声信道下量子隐形传态关键问题及其应用研究》文中研究说明信息安全是推动信息化发展的前提条件,密码系统是信息安全的基础。传统基于复杂计算的经典密码算法在后摩尔时代的量子计算等超强新技术下破解变得更加容易,甚至“不堪一击”。而量子隐形传态利用量子不可分割、状态不可克隆、探测瞬间坍塌的特性,依据量子相干叠加和量子纠缠等理论,对量子态测量及粒子坍塌态计算,并通过幺正变换等操作来重建未知量子态信息,保证了信息传输的绝对安全,在大尺度量子计算、远距离量子通信和量子计算网络中发挥着至关重要的作用,已成为世界各国学术、军事和信息技术行业都研究的热点。本文针对噪声下量子退相干的不断增长,光子的多自由度特性在量子物理体系中呈现出的非定域、非经典的强关联性,动摇了量子隐形传态协议中的单一自由度独立性假设,导致现有量子隐形传态信道难以在有限资源与纠缠死亡的矛盾下提供令系统满意服务的痛点问题,提出更加接近实际环境的鲁棒量子隐形传态协议。所取得的主要研究成果如下:1.高保真纠缠量子隐形传态信道框架构建首先针对在量子隐形传态过程中出现“纠缠死亡”问题和量子退相干现象,通过分析空间上相互独立的两个原子系统纠缠随时间演化过程,研究原子和腔场初始纠缠度与腔场的初始纠缠度的关系,刻画了“纠缠死亡”免疫模型。并通过分析T-C模型和J-C模型中退相干因子出现的振幅震荡现象,刻画了量子退相干纠缠演化模型。其次针对不同噪声特性,设计了基于密度矩阵的免疫噪声模型和基于DFS的联合噪声免疫模型,且分析了不同角色下的最佳量子比特效率。最后针对信道容量因纠缠死亡导致低下的问题,设计了基于图态基树图和森林图的信道容量编码,分析了相干性信息和信道容量,有效计算了噪声信量容量的逼近值和噪声容限,从而得到了不同噪声信道和共同局域噪声下可传输量子信息的区域。2.不同信道中Bell态和任意态的量子信息分离针对在不同信道或者同一信道中传输粒子少且计算复杂等问题,创新性的提出了利用不同的量子信道来进行Bell态和任意态的量子信息分离方案。首先利用四粒子纠缠态作为量子信道进行两粒子Bell态的量子信息分离,实现了传递Bell态信息的量子分离过程;其次利用五粒子纠缠态分离任意单粒子和两粒子态的量子信息分离;最后利用不同的量子信道即利用四粒子团簇态和两粒子Bell态、四粒子团簇态和GHZ态分离任意三粒子态的量子信息分离过程。通过利用不同的量子信道分离任意的三粒子态,执行不同的测量操作来实现高效率的量子信息分离过程,并且对于量子信息分离的过程在腔量子电动力学中进行了物理实现。3.免疫噪声的多自由度量子隐形传态协议针对单自由度下的量子隐形传态成本高、效率低等问题,创新性的提出了一种新的免疫噪声的可控多自由度量子隐形传态协议。首先通过分析引导自旋—轨道角动量来调整多自由度需求强度在时间、空间、频率上的分布特征,实现了量子在多自由度下高亮度纠缠源的制备。其次刻画了自旋—轨道角动量和超Bell态之间的转换关系,进行了超Bell态的测量和超密编码,达到了在各自角动量的约束下满足超Bell态测量的多重需求目标。最后设计了可控的量子隐形传态身份认证模型,实现了在独立不同噪声中和局域共同噪声下的鲁棒量子隐形传态,并对协议的保真度和平均保真度效率进行分析,提高了测量效率和安全性。4.噪声信道下容错的量子隐形传态协议应用针对量子隐形传态在实用化方面的瓶颈问题,设计了免疫噪声的量子对话和连续变量的量子密钥分发两种典型应用。首先提出了基于诱骗态和隐写来检测对话双方身份是否有误和对话信道是否安全的对话机制,构造了单光子、广义纠缠态,将对话双方事先共享的身份识别码转换为对联合噪声免疫的逻辑量子态,随机地混杂隐写在信息序列中传送,既进行身份认证又进行窃听检测。其次提出了连续变量的确定性量子密钥分发协议,主要是发送者通过公共信道传递预先确定的密钥给信息接收者。最后经过安全性和性能验证,提出的两种量子隐形传态应用都具有高的鲁棒性和效率,在噪声下更具潜力和容错性。综上,本文围绕噪声下的量子隐形传态关键问题及其应用展开了研究,研究成果为该领域提供了新的解决思路,丰富了量子通信理论,为进一步推动实用化量子隐形传态技术开辟了新的应用领域。
章志华[10]（2015）在《基于量子关联的量子信息理论研究》文中研究指明量子信息是以量子力学原理为基础对信息进行编码、传输和处理的一门新兴交叉学科,可以克服经典计算机和通信的许多限制和弊端,在大数质因子分解、离散对数问题等经典理论无法解决的问题上具有明显的优势,并能提高通信的安全性,是现代信息科学研究的热点领域。本学位论文以量子理论中的关联为背景,研究典型的量子通信方案以及算子凸函数在量子信息理论中的应用,主要研究内容如下:1.利用具有纠缠关联的非对称W态作为共享信道的一部分,完成隐形传态和超密编码方案。首先设计了三个量子隐形传态方案,包括任意单量子比特、二量子比特、以及N量子比特的隐形传态方案,所有的隐形传态方案都能以概率1成功传输量子信息。其次研究了两方之间5经典比特以及（2N+1）经典比特的超密编码,在所有超密编码过程中,发送方都只需执行I,X,Z三类酉操作即可,并且都能以概率1成功实现。2.在量子态远程制备思想的基础上,利用一般三量子比特纯态推广的Schmidt分解作为信道,研究了单量子比特和二量子比特的概率型受控远程制备。由于一般三量子比特纯态和GHZ态、W态之间不能通过局域操作和经典通信实现互相转换,因此它们的纠缠特性有本质区别。3.基于最大纠缠GHZ态,研究多方发送多方接收的量子态联合远程制备。首先研究有两个接收方、N个发送方的联合远程制备,其次研究有三个接收方、N个发送方的联合远程制备。在多方之间的联合远程制备中,信息按照幅值集和相位集进行联合分配,提出的方案既适用于实系数情况,也适用于复系数情况,接收者只须执行简单的Pauli酉操作即可恢复得到制备态,这对现实中实验条件相对落后的接收者有利。且安全性分析显示,新协议既可抵制蓄意内部攻击,也可抵制纠缠攻击。4.以典型算子凸函数和正规算子映射的透视映射为基础,研究多元算子函数及其在量子信息理论中的应用。首先证明了几个二元函数是算子凹（或凸）的,并进一步证明函数f（t）=tp+1,0<p<1的Fr′echet微分在正定算子上是凹的。其次在多元正规算子映射的透视映射基础上,得到新的三元算子凸（或凹）函数,并得到Lieb凹性定理可以作为所给例子的一种特殊情形。多元算子凸函数很稀少,新型多元算子凸函数有望应用于量子信息理论研究。5.基于Wigner-Yanase斜信息,对量子信道能力进行刻画。首先总结了全局信息内容的两种计算方法,并提出用全局信息内容通过量子操作前后信息量的差异作为信道能力的刻画。针对典型的量子信道,对比了全局信息内容的差异和退相干信息度量,发现两种刻画保持一致。
二、三方量子超密编码的核磁共振实验实现（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、三方量子超密编码的核磁共振实验实现（论文提纲范文）
（1）光子系统偏振-空间-时间三自由度超纠缠态的自检错制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 经典信息科学 |
| 1.2 量子信息科学 |
| 1.3 本文的研究内容和章节安排 |
| 第二章 量子信息基础 |
| 2.1 量子比特 |
| 2.2 基本的量子门 |
| 2.3 量子态的叠加原理 |
| 2.4 量子纠缠的基本性质 |
| 第三章 光量子系统 |
| 3.1 量子光学器件 |
| 3.2 光子量子比特的制备 |
| 3.3 光子纠缠对的产生 |
| 3.4 光子量子态的测量 |
| 第四章 光子系统偏振-空间-时间三自由度超纠缠态的自检错制备 |
| 4.1 量子点-微腔系统 |
| 4.2 自检错线路单元 |
| 4.3 光子time-bin自由度纠缠的产生 |
| 4.4 超纠缠贝尔态的生成 |
| 4.5 方案实用性讨论 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（2）基于盲量子计算的安全多方量子计算研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及结构安排 |
| 第2章 量子计算基础 |
| 2.1 量子力学假设 |
| 2.2 量子比特 |
| 2.3 量子测量 |
| 2.3.1 通用测量 |
| 2.3.2 投影测量 |
| 2.3.3 正定测量 |
| 2.4 量子纠缠 |
| 2.4.1 Bell态 |
| 2.4.2 GHZ三重态 |
| 2.4.3 量子隐形传态 |
| 2.4.4 量子超密编码 |
| 2.5 量子逻辑门 |
| 2.5.1 单量子比特逻辑门 |
| 2.5.2 多量子比特逻辑门 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 盲量子计算的研究 |
| 3.1 基于量子态制备的盲量子计算协议 |
| 3.1.1 Brickwork态的构建 |
| 3.1.2 通用盲量子计算协议 |
| 3.2 基于测量的盲量子计算协议 |
| 3.3 抗噪声的基于测量的盲量子计算协议 |
| 3.4 基于测量的盲量子计算协议的验证性 |
| 3.4.1 可验证的基于测量的盲量子计算协议 |
| 3.4.2 稳定子测试 |
| 3.4.3 量子输入态验证 |
| 3.5 所提出的基于测量的可仲裁盲量子计算协议 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 多方量子计算的研究 |
| 4.1 安全多方量子计算 |
| 4.2 双方量子计算协议 |
| 4.2.1 DT(G)态的构建 |
| 4.2.2 QYao协议 |
| 4.3 需要不可信第三方的双方量子计算 |
| 4.4 所提出的基于盲计算的安全双方量子计算 |
| 4.4.1 基于远程制备的双方量子计算协议 |
| 4.4.2 基于稳定子测试的双方量子计算协议 |
| 4.5 安全性分析与对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（3）基于线性光学体系的量子资源研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 第二章 线性光学系统介绍 |
| 2.1 量子光源 |
| 2.1.1 预报单光子源 |
| 2.1.2 纠缠光源 |
| 2.2 量子态演化 |
| 2.3 量子测量 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 量子纠缠 |
| 3.1 纠缠的定义 |
| 3.2 纠缠判定准则 |
| 3.2.1 PPT准则(positive partial transpose criterion, PPT criterion) |
| 3.2.2 矩阵重排准则(matrix realignment criterion) |
| 3.3 纠缠的分类 |
| 3.4 纠缠目击(entanglement witness) |
| 3.4.1 纠缠目击的性质 |
| 3.4.2 纠缠目击的设计 |
| 3.4.3 纠缠目击的缺陷 |
| 3.4.4 与测量设备无关的纠缠目击 |
| 3.5 纠缠的度量 |
| 3.5.1 纠缠度量要满足的公理化条件 |
| 3.5.2 纠缠蒸馏(entanglement of distillation) |
| 3.5.3 纠缠形成(entanglement of formation) |
| 3.5.4 concurrence |
| 3.5.5 negativity |
| 3.5.6 纠缠相对熵(relative entropy of entanglement) |
| 3.5.7 纠缠鲁棒性(robustness of entanglement) |
| 3.6 小结 |
| 第四章 量子相干 |
| 4.1 量子相干的资源化理论 |
| 4.1.1 非相干态的定义 |
| 4.1.2 最大相干态的定义 |
| 4.1.3 非相干操作的定义 |
| 4.2 相干度量 |
| 4.2.1 具有操作意义的相干度量 |
| 4.2.2 满足公理化条件的相干度量 |
| 4.2.3 常用的相干度量 |
| 4.3 相干目击 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 量子相干应用:多路径干涉仪波粒二象性测量 |
| 5.1 波粒二象性介绍 |
| 5.1.1 两路径干涉仪中的波粒二象性 |
| 5.1.2 基于l_1范数定义的波粒二象性 |
| 5.2 多路径干涉仪的波粒二象性 |
| 5.2.1 方案介绍 |
| 5.2.2 实验实施和装置 |
| 5.2.3 可见度C和可区分度D的求值 |
| 5.2.4 数据分析 |
| 5.3 小结 |
| 5.4 附录: 三路径干涉仪密度矩阵ρ的推导 |
| 第六章 与测量设备无关的通用纠缠目击实现 |
| 6.1 问题背景 |
| 6.1.1 纠缠目击存在的问题 |
| 6.1.2 NPT纠缠的分类 |
| 6.2 通用纠缠探测 |
| 6.2.1 半量子游戏框架及其与纠缠探测的联系 |
| 6.2.2 MDI-UEW |
| 6.2.3 纠缠目击度量(entanglement-witness measure,EWM) |
| 6.3 实验实施和装置 |
| 6.4 数据分析 |
| 6.5 小结 |
| 6.6 附录:本章公式推导 |
| 6.6.1 纠缠目击算子拆分为量子问题态 |
| 6.6.2 实验中使用的正定算符值测量(POVM) |
| 6.6.3 贝尔对角态的分类 |
| 6.6.4 选择W_0作为量子问题态来源的原因 |
| 6.6.5 遍历获得最优POVM基Z的方法 |
| 第七章 计算机辅助的实验技术 |
| 7.1 什么是计算机辅助技术 |
| 7.2 为什么要使用计算机辅助技术 |
| 7.3 实现技术 |
| 7.3.1 图形界面程序 |
| 7.3.2 面向对象编程 |
| 7.3.3 CSharp语言简介 |
| 7.4 综合硬件控制程序设计 |
| 7.4.1 常用硬件介绍 |
| 7.4.2 需求分析 |
| 7.4.3 类设计的实例 |
| 7.4.4 界面构建 |
| 7.5 使用方法介绍 |
| 7.6 小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（4）噪声下基于量子隐形传态的设备接入认证研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 量子隐形传态的研究现状 |
| 1.2.2 智能电网中设备接入认证研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及结构安排 |
| 第2章 理论知识 |
| 2.1 量子信息的基本概念 |
| 2.1.1 量子比特 |
| 2.1.2 量子测量 |
| 2.1.3 量子逻辑门 |
| 2.2 量子纠缠态与纠缠交换 |
| 2.2.1 量子纠缠态 |
| 2.2.2 量子纠缠交换 |
| 2.3 量子力学基本原理 |
| 2.3.1 不确定性原理 |
| 2.3.2 态叠加原理 |
| 2.3.3 量子不可克隆定理 |
| 2.4 量子噪声与量子保真度 |
| 2.4.1 量子噪声 |
| 2.4.2 量子保真度 |
| 2.5 智能电网中设备接入认证逻辑结构 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 噪声下双向量子隐形传态协议 |
| 3.1 双向量子隐形传态 |
| 3.2 理想环境下双向量子隐形传态协议 |
| 3.2.1 量子信道的制备与认证 |
| 3.2.2 协议描述 |
| 3.2.3 安全性及传输效率分析 |
| 3.3 量子噪声影响分析 |
| 3.3.1 量子保真度的计算过程 |
| 3.3.2 比特翻转噪声 |
| 3.3.3 退极化噪声 |
| 3.3.4 相位阻尼噪声 |
| 3.3.5 振幅阻尼噪声 |
| 3.3.6 分析说明 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 噪声下受控量子隐形传态协议 |
| 4.1 受控量子隐形传态 |
| 4.2 理想环境下受控量子隐形传态协议 |
| 4.2.1 协议描述 |
| 4.2.2 安全性分析 |
| 4.2.3 对比分析 |
| 4.3 量子噪声影响分析 |
| 4.3.1 量子保真度的计算过程 |
| 4.3.2 两个量子信道的噪声类型相同 |
| 4.3.3 两个量子信道的噪声类型不同 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于量子隐形传态的设备接入认证 |
| 5.1 第三方控制的设备接入双向认证 |
| 5.1.1 认证过程 |
| 5.1.2 原理分析 |
| 5.2 基于量子隐形传态实现认证的优势 |
| 5.2.1 安全性 |
| 5.2.2 高效性 |
| 5.3 跨控制中心的设备接入认证 |
| 5.3.1 认证过程 |
| 5.3.2 安全性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（5）量子通信协议的安全性与仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 量子通信的国内外研究现状 |
| 1.3 论文组织结构 |
| 1.4 小结 |
| 第二章 量子通信的基础概述 |
| 2.1 量子力学基础 |
| 2.1.1 量子力学基本公设 |
| 2.1.2 量子态与量子比特 |
| 2.1.3 量子纠缠 |
| 2.1.4 量子超密编码 |
| 2.2 量子力学基本原理 |
| 2.2.1 未知量子态不可克隆定理 |
| 2.2.2 海森堡测不准原理 |
| 2.2.3 非正交的量子态不可区分原理 |
| 2.3 两种经典的量子通信协议 |
| 2.3.1 Ping-Pong协议 |
| 2.3.2 BB84协议 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 基于超纠缠态的量子安全直接通信协议 |
| 3.1 两步量子安全通信协议简介 |
| 3.2 基于超纠缠态的量子安全直接通信协议 |
| 3.2.1 超纠缠态 |
| 3.2.2 一种改进的基于超纠缠态的量子安全直接通信协议 |
| 3.3 安全性分析 |
| 3.3.1 基于信息量和窃听概率函数关系的安全性分析 |
| 3.3.2 基于窃听事件概率的安全性分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 量子秘钥分发协议的仿真 |
| 4.1 基于蒙特卡罗方法的量子B92协议的仿真算法 |
| 4.1.1 量子B92协议简介 |
| 4.1.2 传输成功率和误码率 |
| 4.1.3 量子B92协议的仿真算法 |
| 4.1.4 仿真结果 |
| 4.2 基于蒙特卡罗方法的量子SARG04协议的仿真算法 |
| 4.2.1 量子SARG04协议简介 |
| 4.2.2 传输成功率和误码率 |
| 4.2.3 量子SARG04协议的仿真算法 |
| 4.2.4 仿真结果 |
| 4.3 理论值与仿真数据之间的误差分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（6）低场磁共振成像装置软件系统开发（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 MRI装置软件平台国内外现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文结构 |
| 2 低场MRI装置简介 |
| 2.1 MRI工作原理 |
| 2.1.1 自旋与核磁共振现象 |
| 2.1.2 弛豫时间 |
| 2.2 核磁共振成像技术简介 |
| 2.2.1 空间编码 |
| 2.2.2 T_1加权和T_2加权 |
| 2.3 低场磁共振成像装置简介 |
| 2.3.1 总体结构 |
| 2.3.2 谱仪系统 |
| 2.3.3 计算机系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 低场MRI装置软件系统总体设计及实现 |
| 3.1 软件的需求分析 |
| 3.1.1 需求分析概述 |
| 3.1.2 功能性需求 |
| 3.1.3 非功能性需求 |
| 3.2 软件架构设计 |
| 3.2.1 基于MVC的软件架构 |
| 3.2.2 软件模块结构设计 |
| 3.3 软件关键模块功能及其实现 |
| 3.3.1 序列管理模块 |
| 3.3.2 扫描控制模块 |
| 3.3.3 数据处理模块 |
| 3.4 软件开发相关关键技术 |
| 3.4.1 Python编程语言 |
| 3.4.2 GUI开发框架—PyQt |
| 3.4.3 多线程技术 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 低场核磁共振图像去噪方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 核磁共振图像噪声分布特点及评价指标 |
| 4.2.1 核磁共振图像的噪声分布特点 |
| 4.2.2 图像去噪效果评价 |
| 4.3 基于TV模型的核磁共振图像去噪方法研究 |
| 4.3.1 基于邻域方差加权改进的TV模型 |
| 4.3.2 核磁共振图像去噪实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 低场MRI装置软件系统用户界面及功能测试 |
| 5.1 软件系统开发及运行环境简介 |
| 5.2 界面整体布局 |
| 5.3 序列管理功能测试 |
| 5.3.1 基本功能测试 |
| 5.3.2 参数管理功能测试 |
| 5.4 扫描控制功能测试 |
| 5.5 数据处理功能测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（7）具有PT对称量子行走的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 量子通信 |
| 1.2.1 量子纠缠 |
| 1.2.2 量子超密编码 |
| 1.2.3 量子隐形传态 |
| 1.3 经典行走和量子行走 |
| 1.3.1 经典随机行走 |
| 1.3.2 量子随机行走 |
| 1.4 文章写作结构介绍 |
| 参考文献 |
| 第二章 量子信息的基础知识 |
| 2.1 量子态与密度矩阵 |
| 2.1.1 波函数 |
| 2.1.2 密度矩阵 |
| 2.2 量子运算 |
| 2.2.1 量子比特 |
| 2.2.2 量子逻辑门 |
| 2.3 量子测量 |
| 2.3.1 测量原理 |
| 2.3.2 投影测量 |
| 2.3.3 POVM测量 |
| 参考文献 |
| 第三章 非幺正开放系统的量子行走 |
| 3.1 非厄米的开放系统 |
| 3.2 离散时间的量子行走 |
| 3.2.1 gain-loss量子行走模型 |
| 3.2.2 loss-no loss量子行走模型 |
| 3.3 PT对称相图的理论计算与分析 |
| 参考文献 |
| 第四章 微扰对于非幺正量子行走的影响 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 线性光学体系 |
| 4.2.1 单光子源的制备 |
| 4.2.2 线性光学元件的作用 |
| 4.3 具有PT对称的量子行走 |
| 4.3.1 两种扰动的介绍 |
| 4.3.2 具有PT对称量子行走的实验实现 |
| 4.4 结果分析与讨论 |
| 4.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 硕士期间发表论文和参加的学术活动 |
| 致谢 |
（8）基于轨道角动量光的经典关联及信息编码研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 光的角动量 |
| 1.1 光的自旋角动量 |
| 1.2 光的轨道角动量 |
| 1.3 轨道角动量的产生及测量 |
| 1.3.1 轨道角动量的产生 |
| 1.3.2 轨道角动量的测量 |
| 1.4 轨道角动量的应用 |
| 第二章 量子关联和经典关联 |
| 2.1 量子关联 |
| 2.1.1 量子比特 |
| 2.1.2 量子纠缠 |
| 2.1.3 量子超纠缠 |
| 2.1.4 量子高维纠缠 |
| 2.1.5 量子密集编码 |
| 2.2 经典关联 |
| 2.2.1 量子比特的经典模拟 |
| 2.2.2 基于不可分离性的经典纠缠 |
| 2.2.2 经典局域纠缠的应用 |
| 2.2.4 基于后选择测量的经典纠缠 |
| 第三章 涡旋光的非破坏测量 |
| 3.1 实验设计 |
| 3.2 方案一实验结果及分析 |
| 3.2.1 整数涡旋光的识别 |
| 3.2.2 半整数涡旋光的识别 |
| 3.3 方案二实验结果及分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 基于经典不可分离性的高维编码 |
| 4.1 理论模型 |
| 4.1.1 杂化矢量光束的不可分离性 |
| 4.1.1 高维编码 |
| 4.2 实验设计 |
| 4.3 实验结果及串扰分析 |
| 4.3.1 四进制和十六进制的编码/解码 |
| 4.3.2 矢量光的耦合强度对信息量的影响分析 |
| 4.3.3 利用复合光栅的解码结果 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 经典超关联及量子超密编码的模拟 |
| 5.1 经典超关联的实验制备及证明 |
| 5.2 量子超密编码过程的经典模拟 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 经典高维关联及量子信道的特征 |
| 6.1 经典高维关联的实验证明 |
| 6.1.1 实验设计 |
| 6.1.2 实验结果 |
| 6.2 最大高维关联态的量化 |
| 6.3 湍流环境下高维量子纠缠态通道的特征 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 未来工作的展望 |
| 附录A 超关联源的重构 |
| 附录B 不同OAM模式之间权重的调节 |
| 附录C 利用耦合透镜执行关联浓缩 |
| 附录D 湍流环境下OAM模式的演化模型 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（9）噪声信道下量子隐形传态关键问题及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 相关研究动态分析 |
| 1.2.1 量子纠缠演化与免疫噪声模型相关研究 |
| 1.2.2 量子信道容量与编码相关研究 |
| 1.2.3 量子信息分离相关研究 |
| 1.2.4 量子隐形传态协议相关研究 |
| 1.3 挑战性科学问题 |
| 1.4 研究内容与创新点 |
| 1.4.1 研究思路 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 创新点 |
| 1.5 论文的组织结构 |
| 第二章 理论基础 |
| 2.1 量子力学基本原理 |
| 2.1.1 不确定性原理 |
| 2.1.2 态叠加原理 |
| 2.1.3 量子不可克隆定理 |
| 2.2 量子纠缠与纠缠交换 |
| 2.2.1 量子纠缠 |
| 2.2.2 纠缠交换 |
| 2.3 开放系统的量子噪声特性 |
| 2.3.1 开放系统 |
| 2.3.2 测量方法 |
| 2.3.3 量子保真度 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 高保真纠缠量子隐形传态信道框架构建 |
| 3.1 量子纠缠演化模型建立 |
| 3.1.1“纠缠死亡”问题刻画 |
| 3.1.1.1 相互独立的两个系统纠缠演化特性刻画 |
| 3.1.1.2 两个三能级系统的纠缠演化特性刻画 |
| 3.1.2 量子退相干刻画 |
| 3.1.2.1 T-C模型的量子退相干刻画 |
| 3.1.2.2 J-C模型的量子退相干刻画 |
| 3.1.3 局域共同模式下的量子纠缠演化 |
| 3.1.3.1 噪声下的纠缠演化 |
| 3.1.3.2 噪声下的纠缠演化 |
| 3.1.3.3 噪声下的纠缠演化 |
| 3.1.3.4 局域退极化噪声下的纠缠演化 |
| 3.2 构建免疫噪声模型 |
| 3.2.1 基于密度矩阵的免疫噪声模型 |
| 3.2.1.1 性质 |
| 3.2.1.2 噪声建模 |
| 3.2.1.3 量子比特效率性能分析 |
| 3.2.2 基于DFS的联合噪声免疫模型 |
| 3.2.2.1 构建联合退相位噪声的免疫模型 |
| 3.2.2.2 构建联合旋转噪声的免疫模型 |
| 3.2.2.3 二维4量子比特超纠缠态下的免疫联合噪声模型 |
| 3.3 信道容量编码 |
| 3.3.1 量子级联码数学描述 |
| 3.3.2 图态基信道容量编码 |
| 3.3.2.1 基于树图的信道编码 |
| 3.3.2.2 基于森林图的信道编码 |
| 3.3.2.3 噪声容限分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 不同信道中的BELL态和任意态的量子信息分离 |
| 4.1 基于BELL态 |
| 4.1.1 分离过程 |
| 4.1.2 安全性分析 |
| 4.2 利用五粒子纠缠态分离任意单粒子两粒子态 |
| 4.2.1 分离任意单粒子 |
| 4.2.2 分离任意两粒子 |
| 4.2.3 安全性分析 |
| 4.3 利用四粒子团簇态和两粒子BELL态分离任意两粒子态 |
| 4.3.1 分离过程描述 |
| 4.3.2 安全性分析 |
| 4.3.3 物理实现 |
| 4.3.3.1 团簇态的制备 |
| 4.3.3.2 Bell态的制备 |
| 4.3.3.3 在QED系统中实现的过程 |
| 4.4 利用四粒子团簇态和GHZ态分离任意三粒子态 |
| 4.4.1 分离过程描述 |
| 4.4.2 安全性分析 |
| 4.4.3 任意三粒子态分离的物理实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 免疫噪声的可控多自由度量子隐形传态协议 |
| 5.1 高亮度纠缠源制备 |
| 5.2 BELL态量子纠缠提纯 |
| 5.3 超纠缠BELL态测量及超密编码 |
| 5.3.1 超BELL态测量方法 |
| 5.3.2 BELL态超密编码 |
| 5.3.2.1 退相位噪声下的超密编码 |
| 5.3.2.2 旋转噪声信道下的超密编码 |
| 5.3.2.3 联合共同噪声下的超密编码 |
| 5.4 可控的量子隐形传态身份认证模型 |
| 5.4.1 构建可控的身份认证模型 |
| 5.4.2 身份认证过程 |
| 5.4.3 安全性分析 |
| 5.5 鲁棒量子隐形传态协议过程 |
| 5.5.1 独立不同噪声中的量子隐形传态 |
| 5.5.2 局域共同模式下的量子隐形传态 |
| 5.5.2.1 局域共同泡利x噪声下量子隐形传态 |
| 5.5.2.2 局域共同泡利y噪声下量子隐形传态 |
| 5.5.2.3 局域共同泡利z噪声下量子隐形传态 |
| 5.5.2.4 局域退极化噪声下量子隐形传态 |
| 5.6 免疫噪声的多自由度量子隐形态协议效率分析 |
| 5.6.1 保真度 |
| 5.6.2 平均保真度 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 噪声信道下容错的量子隐形传态应用 |
| 6.1 免疫噪声的量子对话 |
| 6.1.1 带身份认证的量子对话 |
| 6.1.1.1 免疫噪声的QD协议 |
| 6.1.1.2 协议通信过程 |
| 6.1.1.3 协议安全性分析 |
| 6.1.1.4 协议比较 |
| 6.1.2 基于单光子的量子对话 |
| 6.1.2.1 通信过程 |
| 6.1.2.2 安全性分析 |
| 6.1.3 基于纠缠态测量的量子对话 |
| 6.1.3.1 联合退相干信道上QD协议 |
| 6.1.3.2 联合旋转信道上QD协议 |
| 6.2 连续变量的量子密钥分发 |
| 6.2.1 密钥分发过程 |
| 6.2.2 安全性分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文研究工作总结 |
| 7.2 下一步研究思路 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（10）基于量子关联的量子信息理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究的主要问题的现状 |
| 1.2.1 几种量子通信协议的研究现状 |
| 1.2.2 算子凸函数在量子信息论中的应用的研究现状 |
| 1.3 本文的主要内容和创新点 |
| 1.4 本文的章节安排 |
| 第二章 量子信息理论基础 |
| 2.1 数学概念 |
| 2.1.1 Dirac记号与Pauli矩阵 |
| 2.1.2 Hilbert空间 |
| 2.1.3 张量积 |
| 2.1.4 正规矩阵谱分解 |
| 2.2 量子力学公设 |
| 2.2.1 量子态空间 |
| 2.2.2 量子系统演化 |
| 2.2.3 量子测量 |
| 2.2.4 复合系统 |
| 2.3 区分量子态 |
| 2.4 密度算子 |
| 2.4.1 量子态系综与密度算子 |
| 2.4.2 密度算子描述量子力学公设 |
| 2.5 量子纠缠 |
| 2.6 约化密度算子 |
| 2.7 Schmidt分解与纯化 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 基于纠缠态的量子隐形传态和超密编码协议 |
| 3.1 Bennett隐形传态和超密编码 |
| 3.1.1 Bennett隐形传态方案 |
| 3.1.2 Bennett超密编码方案 |
| 3.2 基于非对称纠缠W态的隐形传态 |
| 3.2.1 非对称纠缠W态 |
| 3.2.2 单量子比特隐形传态 |
| 3.2.3 二量子比特隐形传态 |
| 3.2.4 N量子比特隐形传态 |
| 3.3 基于非对称纠缠W态的超密编码 |
| 3.3.1 五经典比特超密编码 |
| 3.3.2 (2N + 1)经典比特超密编码 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 利用一般三量子比特纯态的受控远程制备 |
| 4.1 量子态远程制备 |
| 4.2 受控量子态远程制备 |
| 4.2.1 单量子比特的受控远程制备 |
| 4.2.2 二量子比特的受控远程制备 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 多方之间的量子态联合远程制备 |
| 5.1 N方发送两方接收的联合远程制备 |
| 5.1.1 两方发送两方接收的联合远程制备 |
| 5.1.2 N方发送两方接收的联合远程制备 |
| 5.2 N方发送三方接收的联合远程制备 |
| 5.2.1 两方发送三方接收的联合远程制备 |
| 5.2.2 N方发送三方接收的联合远程制备 |
| 5.3 协议安全性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 多元算子凸函数及其在量子信息中的应用 |
| 6.1 多元算子凸函数 |
| 6.1.1 函数积分 |
| 6.1.2 一般算子映射 |
| 6.2 二元算子凸函数 |
| 6.3 三元算子凸函数 |
| 6.4 本章小节 |
| 第七章 Wigner-Yanase斜信息刻画量子信道能力 |
| 7.1 量子操作诱导的相关性和全局信息内容 |
| 7.2 全局信息内容的计算 |
| 7.3 全局信息内容刻画量子信道 |
| 7.3.1 信道能力刻画 |
| 7.3.2 典型量子信道能力 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 附录B |
| 附录C |
| 攻博期间取得的研究成果 |
四、三方量子超密编码的核磁共振实验实现（论文参考文献）
- [1]光子系统偏振-空间-时间三自由度超纠缠态的自检错制备[D]. 张黎. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]基于盲量子计算的安全多方量子计算研究[D]. 朱雅清. 湘潭大学, 2020
- [3]基于线性光学体系的量子资源研究[D]. 柯芝锦. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [4]噪声下基于量子隐形传态的设备接入认证研究[D]. 陈金莲. 成都理工大学, 2020(04)
- [5]量子通信协议的安全性与仿真研究[D]. 周争艳. 北京邮电大学, 2020(05)
- [6]低场磁共振成像装置软件系统开发[D]. 黄锦江. 重庆大学, 2019(01)
- [7]具有PT对称量子行走的实验研究[D]. 高世玲. 东南大学, 2019(05)
- [8]基于轨道角动量光的经典关联及信息编码研究[D]. 李鹏云. 北京理工大学, 2017(06)
- [9]噪声信道下量子隐形传态关键问题及其应用研究[D]. 李冬芬. 电子科技大学, 2017(01)
- [10]基于量子关联的量子信息理论研究[D]. 章志华. 电子科技大学, 2015(03)