發(fā)布時間：2021-06-14 22:53

　　近年來,量子信息與量子計算發(fā)展迅速,無論是理論還是實驗上,人們都取得了豐碩的成果。一系列研究表明,量子信息技術在處理某些特定任務上,諸如大數(shù)因子分解,數(shù)據(jù)搜索,信息安全等問題,有著經(jīng)典信息技術無法匹及的能力。這種超越經(jīng)典計算的能力吸引著我們不斷地研究和發(fā)展量子信息技術。量子信息中有一條重要的不同于經(jīng)典信息的定理——量子不可克隆定理。該定理是一條禁止性定理,它禁止了人們對任意量子態(tài)的完美克隆,杜絕了超光速通信的可能,同時它也構成了量子安全通訊的重要基石。隨著研究的深入,量子不可克隆定理越來越展現(xiàn)出在量子信息和量子計算中的重要性。正因如此,對量子克隆問題的相關研究變得越來越重要,需要進一步的研究。本文致力于量子克隆及其相關問題的理論研究,取得了以下研究成果:1.利用普適的量子克隆機實現(xiàn)經(jīng)典信息復制。量子力學禁止對未知量子態(tài)進行完美克隆,然而經(jīng)典信息的復制卻隨處可見。這表明量子克隆和經(jīng)典復制之間似乎存在著巨大的鴻溝。如果量子力學是普適的理論,那么,理應找到連接量子不可克隆定理和經(jīng)典信息復制的橋梁。我們的研究表明,由于經(jīng)典信息編碼在大量的粒子態(tài)上,盡管這些粒子遵循量子力學,受到量子不可克隆定理... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院武漢物理與數(shù)學研究所)湖北省

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２．１?Ｂｌｏｃｈ球示意圖

｜＾＋）?＝?－＾（｜〇〇）?＋?｜１１＞）．?（２．２１）??Ｖ２??圖２．２給出了量子隱形傳態(tài)原理示意圖。具體流程如下：首先，Ａｌｉｃｅ將丨＜Ａ〉同手??中的糾纏粒子進行相互作用，然后對這兩個粒子進行Ｂｅｌｌ基測量，最后將測量??的結果通過經(jīng)典信道發(fā)送給遠方的Ｂｏｂ。Ｂｏｂ接收到了?Ａｌｉｃｅ的測量結果后，對??１３??

??總的來說，確定性量子克隆機需要輸入Ｗ個初始態(tài)，配合個空白態(tài)??以及輔助態(tài)，最終產(chǎn)生Ｍ個克隆態(tài)。具體流程見圖２．４［１３４１??２．７．４概率性克隆??不同于確定性近似量子克隆，段路明等人提出的概率性量子克隆，該克隆過??程引入量子測量，允許以非零的概率失敗，然而一旦成功，我們將得到被克隆態(tài)??的精確克�。郏罚�，７３］。需要注意的是，只有非線性相關的量子態(tài)集合，才能被概率性??克隆。最簡單的情況是被克隆的量子態(tài)集合僅包含兩個非正交態(tài)｛｜％＞?ＪＡＭ，相??２４??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3230377