量子密集編碼不僅是量子信息處理的重要研究領(lǐng)域之一,也是量子糾纏共享非常有趣的應(yīng)用之一,為實(shí)現(xiàn)全球量子保密通信的絕對(duì)安全提供了前提研究條件。作為量子密集編碼必不可少的資源,糾纏可以使無(wú)噪聲量子信道的經(jīng)典信息容量加倍。但是,實(shí)際的量子系統(tǒng)不可避免地與周圍環(huán)境存在相互作用,糾纏因此而衰減,這大大降低了密集編碼效率,甚至出現(xiàn)量子密集編碼遜色于經(jīng)典編碼的情況。因此,有必要尋找能抑制環(huán)境退相干保護(hù)糾纏增強(qiáng)密集編碼容量的方案。環(huán)境輔助測(cè)量技術(shù)可以從環(huán)境中獲取額外信息有效抑制退相干,在量子信息任務(wù)處理過程中發(fā)揮著重要的作用。本文研究利用環(huán)境輔助測(cè)量技術(shù)抑制退相干增強(qiáng)噪聲影響下量子密集編碼容量的方案。主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:（1）提出利用環(huán)境輔助測(cè)量提高振幅阻尼噪聲下的密集編碼容量的方案。在環(huán)境輔助測(cè)量及其反轉(zhuǎn)方案的幫助下,可以有效抑制振幅阻尼噪聲的影響,并且以一定概率恢復(fù)未受噪聲前的容量。與弱測(cè)量及其反轉(zhuǎn)方案得到的結(jié)果相比,環(huán)境輔助測(cè)量及其反轉(zhuǎn)方案在提高容量和成功概率上都具有明顯優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)源于環(huán)境輔助測(cè)量可以從環(huán)境中提取額外信息用來抑制振幅阻尼噪聲。（2）當(dāng)連續(xù)使用信道時(shí),具有關(guān)聯(lián)效應(yīng)的量子信道... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

無(wú)記憶振幅阻尼的線路模型

振幅阻尼噪聲下的密集編碼容量 高度依賴于初始糾纏度 和振幅阻尼噪聲的退相干強(qiáng)度 。圖3.2 振幅阻尼噪聲下的量子密集編碼容量眾所周知，量子密集編碼協(xié)議的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在兩個(gè)比特的系統(tǒng)容量*1ADC 上，圖 3.2 清楚地表明，在噪聲信道中，這一優(yōu)勢(shì)是很難保持下去的。盡管容量 隨強(qiáng)度 的增加先減小后又增加，但密集編碼的優(yōu)勢(shì)并未恢復(fù)。因此，維持噪聲信道中密集編碼容量的優(yōu)勢(shì)是一個(gè)值得注意的問題。3.2 環(huán)境輔助測(cè)量及其反轉(zhuǎn)增強(qiáng)密集編碼容量本節(jié)中，我們提出一種利用環(huán)境輔助測(cè)量及其反轉(zhuǎn)抑制振幅阻尼噪聲影響進(jìn)而提高密集編碼容量的方案。本方案的基本思想是通過對(duì)環(huán)境進(jìn)行測(cè)量，然后在系統(tǒng)上進(jìn)行量子狀態(tài)恢復(fù)操作，最終根據(jù)環(huán)境輔助測(cè)量的輸出結(jié)果和合適的量子測(cè)量反轉(zhuǎn)操作，可以一定的概率成功恢復(fù)出量子系統(tǒng)的初始信息

肪掣ㄖ?飭考捌浞醋?鑾空穹?枘嶁諾賴拿薌?嗦肴萘?20圖3.3 振幅阻尼噪聲下利用環(huán)境輔助測(cè)量及其反轉(zhuǎn)方案增強(qiáng)量子密集編碼容量因?yàn)榄h(huán)境輔助測(cè)量和量子測(cè)量反轉(zhuǎn)都是概率性的操作，所以利用環(huán)境輔助測(cè)量及其反轉(zhuǎn)提高量子密集編碼容量也是一個(gè)概率性的方案。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)考慮高容量與低成功概率之間的權(quán)衡。對(duì)于我們提出的環(huán)境輔助測(cè)量及其反轉(zhuǎn)方案來說，發(fā)現(xiàn)該方案最佳的的成功概率是21optP （3.15）如圖 3.4 所示，雖然最佳的成功概率1optP 隨著噪聲強(qiáng)度 增強(qiáng)而降低，但它與初始參數(shù) 是無(wú)關(guān)的。圖3.4 振幅阻尼噪聲下利用環(huán)境輔助測(cè)量及其反轉(zhuǎn)方案后糾纏恢復(fù)的成功概率3.3 環(huán)境輔助測(cè)量及其反轉(zhuǎn)與弱測(cè)量及其反轉(zhuǎn)方案對(duì)比在文獻(xiàn)[19]里，作者提出了一種使用弱測(cè)量和量子測(cè)量反轉(zhuǎn)聯(lián)合測(cè)量技術(shù)保護(hù)振幅阻尼噪聲信道的密集編碼容量，結(jié)果表明，弱測(cè)量及其反轉(zhuǎn)方案的密集編碼能力總是大于沒有使用弱測(cè)量及其反轉(zhuǎn)測(cè)量方案的能力。為了便于對(duì)兩種方案進(jìn)行直觀的比較

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于高維兩粒子糾纏態(tài)的超密編碼方案[J]. 黃平武,周萍,農(nóng)亮勤,何良明,尹彩流.  光子學(xué)報(bào). 2011(05)
[2]四維二粒子超密編碼的單向通信方案[J]. 周銳,朱玉蘭,聶義友.  光子學(xué)報(bào). 2010(01)



本文編號(hào)：3317199