×

任意(N)-量子比特状态的受控联合远程制备。 (英语) Zbl 1504.81040号

摘要:本文提出了一种控制联合远程制备任意N比特态的新方案。在该方案中,Alice和David使用3N+1量子比特纠缠态作为量子信道,在Charlie的控制下,在Bob一侧制备了一个任意的N量子比特态。首先,量子信道是通过Hadamard和受控NOT操作构建的。然后,爱丽丝、戴维和查理各自对自己的量子比特进行量子测量。为了确保原始状态可以被确定地准备,提出了两种算法来构造Alice和David的测量基。最后,Bob根据Alice、David和Charlie的测量结果,对他的量子位进行了几次适当的酉运算,重建了原始状态。为了证明该方案的可行性,给出了用该方案远程制备任意两比特态的例子。最后,对该方案进行了效率分析,并得出了一些结论。与以前的方案相比,该方案在量子通信的能力和效率方面具有优越性。

MSC公司:

81页第45页 量子信息、通信、网络(量子理论方面)
81页第47页 量子通道,保真度
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Bennett,C.H.,Brassard,G.,Jozsa,R.,Peres,A.,Wootters,W.K.,Crépeau,C.:通过双经典和Einstein-Poolsky-Rosen信道传送未知量子态。物理学。修订稿。70, 1895-1899 (2002). https://doi.org/10.103/physrevelett.70.1895 ·Zbl 1051.81505号 ·doi:10.1103/physrevlett.70.1895
[2] Bennett,C.H.,Wiesner,S.J.:通过Einstein-Poolsky-Rosen态上的单粒子和双粒子算符进行通信。物理学。修订稿。(1992). https://doi.org/10.103/physrevelett.69.2881 ·Zbl 0968.81506号 ·doi:10.1103/physrevlett.69.2881
[3] Zhang,D.,Zha,X.W.,Duan,Y.J.:双向和非对称量子控制隐形传态。国际J.Theor。物理学。54, 1711-1719 (2015). https://doi.org/10.1007/s10773-014-2372-6 ·Zbl 1327.81114号 ·doi:10.1007/s10773-014-2372-6
[4] Li,H.,Li,C.,Jiang,M.:使用非最大纠缠态隐形传态的可编程量子逻辑门。光电。莱特。8, 63-66 (2012). https://doi.org/10.1007/s11801-012-1035-1 ·doi:10.1007/s11801-012-1035-1
[5] Liang,H.Q.,Liu,J.M.,Feng,S.S.,Chen,J.G.:通过噪声信道实现部分纠缠态的量子隐形传态。量子信息过程。12, 2671-2687 (2013). https://doi.org/10.1007/s11128-013-0555-3 ·Zbl 1283.81026号 ·doi:10.1007/s11128-013-0555-3
[6] Nandi,K.,Mazumdar,C.:使用类GHZ态的双量子比特态的量子隐形传态。国际J.Theor。物理学。531322-1324(2014年)。https://doi.org/10.1007/s10773-013-1928-1 ·Zbl 1300.81017号 ·doi:10.1007/s10773-013-1928-1
[7] Tan,X.,Yang,P.,Song,T.:三粒子W态的隐形传送。国际J.Theor。物理学。57, 329-338 (2018). https://doi.org/10.1007/s10773-017-3565-6 ·Zbl 1394.81066号 ·doi:10.1007/s10773-017-3565-6
[8] Li,Y.H.,Li,X.L.,Sang,M.H.,Nie,Y.Y.,Wang,Z.S.:双向控制量子隐形传态和使用五量子比特纠缠态的安全直接通信。量子信息过程。12, 3835-3844 (2013). https://doi.org/10.1007/s11128-013-0638-1 ·Zbl 1303.81061号 ·doi:10.1007/s11128-013-0638-1
[9] Li,D.,Wang,R.,Zhang,F.,Baagyere,E.,Qin,Z.,Xiong,H.,Zan,H.:一种噪声免疫控制的量子隐形传态协议。量子信息过程。15, 4819-4837 (2016). https://doi.org/10.1007/s11128-016-1416-7 ·Zbl 1357.81048号 ·doi:10.1007/s11128-016-1416-7
[10] Espoukeh,P.,Pedram,P.:通过多量子比特GHZ态的噪声信道进行量子隐形传态。量子信息过程。(2014). https://doi.org/10.1007/s11128-014-0766-2 ·Zbl 1306.81016号 ·doi:10.1007/s11128-014-0766-2
[11] Zomorodi-Moghadam,M.、Houshmand,M.和Houshman,M.:优化分布式量子电路中的隐形传态成本。国际J.Theor。物理学。57, 848-861 (2018). https://doi.org/10.1007/s10773-017-3618-x ·兹比尔1394.81091 ·doi:10.1007/s10773-017-3618-x
[12] Li,Y.,Qiao,Y.、Sang,M.、Nie,Y.:使用十量子比特纠缠态控制任意两量子比特纠缠状态的循环量子隐形传态。国际J.Theor。物理学。58, 1541-1545 (2019). https://doi.org/10.1007/s10773-019-04041-7 ·Zbl 1422.81055号 ·doi:10.1007/s10773-019-04041-7
[13] Tan,X.、Zhang,X.和Song,T.:使用六量子比特簇态对特定六量子比特态进行确定性量子隐形传态。国际J.Theor。物理学。55, 155-160 (2016). https://doi.org/10.1007/s10773-015-2645-8 ·Zbl 1335.81047号 ·doi:10.1007/s10773-015-2645-8
[14] Zadeh,M.S.S.,Houshmand,M.,Aghababa,H.:使用(2n+2)-量子比特纠缠态作为量子信道,对一类n量子比特态进行双向量子隐形传态。国际J.Theor。物理学。57, 175-183 (2018). https://doi.org/10.1007/s10773-017-3551-z ·兹比尔1387.81137 ·doi:10.1007/s10773-017-3551-z
[15] Zhou,R.G.,Xu,R.,Lan,H.:使用六量子比特团簇态的双向量子隐形传态。IEEE接入。7, 44269-44275 (2019). https://doi.org/10.109/ACCESS.2019.2901960 ·doi:10.1109/ACCESS.2019.2901960
[16] Sisodia,M.,Shukla,A.,Thapliyal,K.,Pathak,A.:n量子比特量子态隐形传送最佳方案的设计和实验实现。量子信息过程。16, 1-19 (2017). https://doi.org/10.1007/s11128-017-1744-2 ·doi:10.1007/s11128-017-1744-2
[17] Choudhury,B.S.,Samanta,S.:不对称双向3Alice和Bob之间通过9量子比特簇状态的2量子比特远程传送协议。国际J.Theor。物理学。56, 3285-3296 (2017). https://doi.org/10.1007/s10773-017-3495-3 ·Zbl 1387.81103号 ·doi:10.1007/s10773-017-3495-3
[18] Lo,H.K.:分布式量子信息处理中的经典通信成本:量子通信复杂性的概括。物理学。修订版A At.Mol.Opt。物理学。(2000). https://doi.org/10.103/physreva.62.012313 ·doi:10.1103/physreva.62.012313
[19] Ma,S.Y.,Luo,M.X.,Chen,X.B.,Yang,Y.X.:远程制备任意四比特χ态的方案。量子信息过程。13, 1951-1965 (2014). https://doi.org/10.1007/s11128-014-0788-9 ·Zbl 1305.81042号 ·doi:10.1007/s11128-014-0788-9
[20] Hua,C.,Chen,Y.X.:用优化的经典通信成本远程制备一般纯量子位的方案。量子信息过程。14, 1069-1076 (2015). https://doi.org/10.1007/s11128-014-0897-5 ·Zbl 1311.81056号 ·doi:10.1007/s11128-014-0897-5
[21] Miao,C.,Fang,S.D.,Dong,P.,Cao,Z.L.:非马尔科夫环境中量子纠缠态的远程制备。国际J.Theor。物理学。53, 4098-4106 (2014). https://doi.org/10.1007/s10773-014-2161-2 ·Zbl 1308.81034号 ·doi:10.1007/s10773-014-2161-2
[22] Xue,Y.,Shi,L.,Da,X.,Zhou,K.,Ma,L.,Wei,J.,Yu,L.,Hu,H.:通过两个量子位最大纠缠态远程制备四个量子位态。量子信息过程。2019年1月18日至16日。https://doi.org/10.1007/s11128-019-2205-x网址 ·Zbl 1417.81072号 ·数字对象标识码:10.1007/s11128-019-2205-x
[23] Wei,J.,Shi,L.,Ma,L,Xue,Y.,Zhuang,X,Kang,Q.,Li,X.:通过两个量子比特纠缠态远程制备任意多量子比特态。量子信息过程。16, 1-12 (2017). https://doi.org/10.1007/s11128-017-1708-6 ·Zbl 1387.81087号 ·doi:10.1007/s11128-017-1708-6
[24] X.Q.、Xiao,J.、Ren,Y.、Li,Y.,Ji,C.、Huang,X.G.:腔QED中双原子纠缠态的远程制备。国际J.Theor。物理学。55, 2764-2772 (2016). https://doi.org/10.1007/s10773-015-2909-3 ·Zbl 1342.81057号 ·doi:10.1007/s10773-015-2909-3
[25] Wang,D.,Liu,Y.,Zhang,Z.:一类三量子比特态的远程制备。选择。Commun公司。281, 871-875 (2008). https://doi.org/10.1016/j.optcom.2007.10.032 ·doi:10.1016/j.optcom.2007.10.032
[26] Zhang,Y.G.,Dou,G.,Zha,X.W.:通过使用两组四比特GHZ态控制远程制备任意两比特态。国际J.Theor。物理学。57, 506-515 (2018). https://doi.org/10.1007/s10773-017-3582-5 ·Zbl 1394.81047号 ·doi:10.1007/s10773-017-3582-5
[27] Chen,X.B.,Sun,Y.R.,Xu,G.,Jia,H.Y.,Qu,Z.,Yang,Y.X.:三量子比特态的受控双向远程制备。量子信息过程。2017年1月16日至29日。https://doi.org/10.1007/s11128-017-1690-z ·Zbl 1387.81045号 ·doi:10.1007/s11128-017-1690-z
[28] Sun,Y.R.,Chen,X.B.,Xu,G.,Yuan,K.G.,Yang,Y.X.:非对称控制的双向远程制备二和三量子比特赤道态。科学。报告9,1-10(2019)。https://doi.org/10.1038/s41598-018-37957-x ·数字对象标识代码:10.1038/s41598-018-37957-x
[29] Dong,T.,Ma,S.Y.:量子噪声对通过布朗态控制远程制备的影响。国际J.Theor。物理学。57, 3563-3575 (2018). https://doi.org/10.1007/s10773-018-3870-8 ·Zbl 1412.81043号 ·doi:10.1007/s10773-018-3870-8
[30] Choudhury,B.S.,Samanta,S.:任意六量子比特簇型状态的完美联合远程状态准备。量子信息过程。2018年1月17日至12日。https://doi.org/10.1007/s11128-018-1943-5 ·Zbl 1448.81190号 ·doi:10.1007/s11128-018-1943-5
[31] Wu,N.N.,Jiang,M.:以最小量子资源联合远程制备多量子比特W态的高效方案。量子信息过程。17, 1-17 (2018). https://doi.org/10.1007/s11128-018-2098-0 ·Zbl 1402.81075号 ·doi:10.1007/s11128-018-2098-0
[32] Zhang,C.,Bai,M.,Zhou,S.:噪音环境中的循环联合远程状态准备。量子信息过程。17, 1-20 (2018). https://doi.org/10.1007/s11128-018-1917-7 ·Zbl 1448.81198号 ·doi:10.1007/s11128-018-1917-7
[33] Wang,D.,Ye,L.:具有四元数部分纠缠通道的四粒子簇型态的概率联合远程制备。国际J.Theor。物理学。51, 3376-3386 (2012). https://doi.org/10.1007/s10773-012-1217-4 ·Zbl 1262.81032号 ·doi:10.1007/s10773-012-1217-4
[34] Falaye,B.J.,Sun,G.-H.,Camacho-Nieto,O.,Dong,S.-H.:量子噪声信道中三粒子态通过三方GHZ类的JRSP。《国际量子信息》第14卷第1-17页(2016年)。https://doi.org/10.1142/S021974991650349 ·Zbl 1352.81017号 ·doi:10.1142/S021974991650349
[35] Lv,S.X.,Zhao,Z.W.,Zhou,P.:任意m-量子态与d维Greenberger-Horne-Zeilinger态的多方控制联合远程制备。国际J.Theor。物理学。57, 148-158 (2018). https://doi.org/10.1007/s10773-017-3549-6 ·Zbl 1387.81123号 ·doi:10.1007/s10773-017-3549-6
[36] Wang,D.,Ye,L.:多方控制的联合远程状态准备。量子信息过程。12, 3223-3237 (2013). https://doi.org/10.1007/s11128-013-0595-8 ·Zbl 1286.81035号 ·doi:10.1007/s11128-013-0595-8
[37] Wang,D.,Hu,Y.Di,Wang,Z.Q.,Ye,L.:高效可靠地远程制备任意三粒子和四粒子W类纠缠态。量子信息过程。14, 2135-2151 (2015). https://doi.org/10.1007/s11128-015-0966-4 ·兹比尔1317.81054 ·doi:10.1007/s11128-015-0966-4
[38] Wang,D.,Hoehn,R.D.,Ye,L.,Kais,S.:通过真正的纠缠广义远程制备任意m量子比特纠缠态。《熵》17,1755-1774(2015)。https://doi.org/10.3390/e17041755 ·doi:10.3390/e17041755
[39] Wang,D.,Hoehn,R.D.,Ye,L.,Kais,S.:在部分纠缠信道上高效远程制备多方四量子比特簇型纠缠态。国际J.Theor。物理学。55, 3454-3466 (2016). https://doi.org/10.1007/s10773-016-2972-4 ·Zbl 1358.81063号 ·doi:10.1007/s10773-016-2972-4
[40] Peng,J.Y.,Bai,M.Q.,Mo,Z.W.:双向控制联合远程状态准备。量子信息过程。14, 4263-4278 (2015). https://doi.org/10.1007/s11128-015-1122-x ·Zbl 1327.81095号 ·doi:10.1007/s11128-015-1122-x
[41] Chen,N.,Quan,D.X.,Yang,H.,Pei,C.X.:使用部分纠缠量子信道的确定性控制远程状态制备。量子信息过程。15, 1719-1729 (2016). https://doi.org/10.1007/s11128-015-1226-3 ·Zbl 1338.81027号 ·doi:10.1007/s11128-015-1226-3
[42] Choudhury,B.S.,Dhara,A.:两量子比特赤道态的联合远程状态准备。量子信息过程。14, 373-379 (2014). https://doi.org/10.1007/s11128-014-0835-6 ·Zbl 1311.81050号 ·doi:10.1007/s11128-014-0835-6
[43] Chen,H.B.,Fu,H.,Li,X.W.,Ma,P.C.,Zhan,Y.B.:远程制备任意五量子比特布朗态的经济方案。Pramana J.物理。86, 783-788 (2016). https://doi.org/10.1007/s12043-015-1086-5 ·doi:10.1007/s12043-015-1086-5
[44] Wei,J.、Shi,L.、Luo,J.,Zhu,Y.、Kang,Q.、Yu,L.,Wu,H.、Jiang,J.和Zhao,B.:通过双量子比特纠缠态优化远程制备任意多量子比特实参数态。量子信息过程。17, 1-11 (2018). https://doi.org/10.1007/s11128-018-1905-y ·Zbl 1448.81197号 ·doi:10.1007/s11128-018-1905-y
[45] Banerjee,A.,Pathak,A.:直接安全量子通信的最高效率协议。物理学。莱特。第节。一代固态物理学。3762944-2950(2012年)。https://doi.org/10.1016/j.physleta.2012.003.32 ·doi:10.1016/j.physleta.2012.08.032
[46] Gao,W.B.,Xu,P.,Yao,X.C.,Gühne,O.,Cabello,A.,Lu,C.Y.,Peng,C.Z.,Chen,Z.B.,Pan,J.W.:具有四光子六量子比特簇态的受控NOT门的实验实现。物理学。修订稿。104, 4-7 (2010). https://doi.org/10.103/PhysRevLett.104.020501 ·doi:10.1103/PhysRevLett.104.020501
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。