论文摘要
在信息科学的飞速发展过程中,无可避免地会遭遇到其发展“瓶颈”。在这样的时代背景下,以量子理论为基础的量子信息学逐渐形成,并以其独特的性质引起学术界的广泛关注。量子信息学是量子力学与信息科学相结合而形成的新兴交叉学科。作为其中的重要分支之一的量子通信主要包括量子隐形传态,量子密集编码,量子密钥分配和远程态制备等。其中,远程态制备是近年来提出的一个新兴的研究课题,人们对此已经展开了理论上和实验上的研究,并已取得了有价值的研究成果。本文着重对两粒子纠缠态的远程制备过程进行了探讨。文章首先简要回顾了量子信息学发展进程,介绍了远程态制备的基本理论,在此基础上提出了两种不同的实现两粒子纠缠态远程制备的理论方案。第一个方案我们采用一个两体纠缠态和一个三体W类纠缠态作为量子通道,借助于幺正一塌缩方法实现了对一个两体纠缠态的远程制备,并比较详细地讨论了在此过程中所需要的经典信息耗费问题。研究结果表明,在此过程中所需要的经典信息量不仅与量子通道的参数有关,而且与所传送的量子态的参数有着密切的关系。第二个方案利用两个三体w类纠缠态作为量子通道,’通过对引入的辅助粒子进行正定算符值测量可以实现对给定的两体纠缠态的远程制备。在这两种方案中,发送者可以将待传送的量子态传送给两位接收者中的任何一位,并且在一般情况下对于不同的接收者,实现远程态制备的成功概率也是不同的。此外,这两个方案都可以直接推广到N位接收者的情况。本文的工作有助于对量子通信过程的研究,有助于进一步了解远程态制备过程中经典信息代价与纠缠资源之间的折中关系,同时对远程态制备的实际应用也有一定的理论指导意义。