基于多粒子态的分级量子通信

来源 :江西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenjun7575
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量子信息科学是计算机科学、信息科学与量子物理学相结合而产生的新兴的交叉学科,为二十一世纪信息科学的发展提供新的原理和方法。随着经济和科技的迅猛发展,近年来因为经济,政治和军事等因素而产生的窃密事件频频发生。量子通信作为量子信息学的重要分支因其在通信过程中绝对安全的特征而受到越来越多的重视,已经成为世界各国战略竞争的焦点之一。本文在前人的理论研究基础上,论述了两种基于多粒子态实现二粒子未知态受控的量子通信方案:(一)以七粒子态为量子信道,实现了对二粒子未知态的受控量子通信。在该方案中,发送者可以设定多名接收者和一名控制者。控制者不具备接收未知态的能力,他只能与发送者一起对接收者恢复二粒子未知态进行操控。发送者对自己的四个粒子做一次von-Neumann联合测量,控制者对他的粒子在计算基下做测量。二者把测量结果发送给接收者,接收者对自己所拥有的粒子做相应的幺正变换即可恢复二粒子未知态。(二)以六粒子态为量子信道,实现了对二粒子未知态的分级量子通信。在该方案中,发送者设定一名高级接收者,一名低级接收者和一名不具备接收能力的控制者。发送者对自己的三个粒子做一次von-Neumann联合测量,控制者根据接收者的层级,对自己拥有的粒子或单独测量或联合测量。高级接收者需要接收者和控制者的协助就可重构未知态,而低级接收者则需要接收者,控制者,高级接收者等三方的协助才能重构未知态。以上两种方案,第一种方案中不同接收者对于恢复未知态的能力是相同的,第二种方案中不同的接收者对于恢复未知态的能力不同,发送者可以根据对接收者的信任程度的不同,而选择不同的通信方案。
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