基于三光子GHZ態(tài)與W態(tài)的量子信息傳送
發(fā)布時間:2021-09-22 01:59
二十世紀八十年代誕生了一門新的學科——量子信息學,它是物理與信息、數(shù)學的結合。量子糾纏是量子信息中的重要資源之一,它對于量子信息技術起著關鍵性的作用。應用量子糾纏,將處于糾纏態(tài)的系統(tǒng)作為傳送秘密信息的載體,利用其相干特性,對秘密信息進行編碼及傳送;诠鈱W系統(tǒng),人們提出了越來越多的量子信息通信方案,成為當今量子信息通信領域的前沿課題之一。只應用線性光學方法的量子通信方案線路復雜,成功概率低,實現(xiàn)信息傳送方案較為困難。應用非線性光學方法,能夠降低量子通信線路的復雜度,提高方案實現(xiàn)的成功概率。本論文的主要研究工作是應用弱交叉克爾介質的非線性,考慮聯(lián)合噪聲的影響,將處于糾纏態(tài)的光子作為秘密信息載體,提出基于糾纏GHZ態(tài)和完美W態(tài)的量子信息傳送方案。本文共分為四章,其中第三章和第四章為我們的主要研究工作,具體內容安排如下:第一章闡述本文的研究背景及研究意義,主要包括量子信息學的建立,發(fā)展現(xiàn)狀及前景。第二章簡要介紹與本文研究內容相關的預備知識,主要包括量子比特,量子糾纏,光學元件,非線性交叉克爾效應以及經典的量子密鑰分發(fā)協(xié)議等。第三章研究應用糾纏GHZ態(tài)的量子信息傳送。首先,應用線性光學元件,提...
【文章來源】:渤海大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1.分束器Figure2-1.Beamsplitter.
基于三光子GHZ態(tài)和W態(tài)的量子信息傳送6圖2-2.偏振分束器Figure2-2.Polarizationbeamsplitter.2.3.3波晶片波晶片是從單軸晶體切割下來的平面板塊,表面與晶體光軸平行的平面薄片。利用光的雙折射原理,可以對光子的偏振方向進行調整。半波片(HWP)就是波晶片的一種,它能使相互垂直的兩束光產生的相位延遲。斜置的半波片,如圖2-3所示。它能夠實現(xiàn)單光子態(tài)的旋轉變換。斜置指的是半波片的光軸和入射光的水平偏振H成一定角度。此時的半波片對水平偏振光H和豎直偏振光V的作用表示為Hcos2Hsin2V,Vsin2Hcos2V(2-9)用矩陣表示為2cos2sin2sin2cos(2-10)式中采用的基矢,其表象為1001HV,(2-11)
渤海大學碩士學位論文7當半波片的光軸和入射光的水平偏振H夾角為45°時,有HV,VH(2-12)當半波片的光軸和入射光的水平偏振H夾角為22.5°時,有12HHV,12VHV(2-13)圖2-3.斜置的半波片F(xiàn)igure2-3.Half-waveplatetilted.2.4交叉克爾效應克爾效應指的是各向同性介質通過電場作用,變成各向異性介質,因而產生雙折射的現(xiàn)象,該效應是在1875年被蘇格蘭物理學家克爾發(fā)現(xiàn)的。通?藸栃梢愿鶕(jù)泵浦場的不同分為兩大類:一類為克爾電光效應,一類為光學克爾效應。其中克爾電光效應是指外加電場引起的折射率變化,而光學克爾效應指的是光電場直接引起的折射率變化,它是一種三階非線性效應。如果由于自身的光電場引起光線在介質中折射率的變化,稱為自作用光克爾效應;如果是由泵浦光引起的,則稱為相互作用光克爾效應。對光學克爾效應而言,介質折射率的變化量和外電場的平方是正比關系,變化后的折射率可以表示為
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Efficient N-particle W state concentration with different parity check gates[J]. SHENG YuBo,PAN Jun,GUO Rui,ZHOU Lan,WANG Lei. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2015(06)
[2]Quantum Secure Communication Using a Class of Three-Particle W State[J]. DONG Li XIU Xiao-Ming GAO Ya-Jun CHI Feng Department of Physics,Bohai University,Jinzhou 121000,China. Communications in Theoretical Physics. 2008(08)
本文編號:3402910
【文章來源】:渤海大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1.分束器Figure2-1.Beamsplitter.
基于三光子GHZ態(tài)和W態(tài)的量子信息傳送6圖2-2.偏振分束器Figure2-2.Polarizationbeamsplitter.2.3.3波晶片波晶片是從單軸晶體切割下來的平面板塊,表面與晶體光軸平行的平面薄片。利用光的雙折射原理,可以對光子的偏振方向進行調整。半波片(HWP)就是波晶片的一種,它能使相互垂直的兩束光產生的相位延遲。斜置的半波片,如圖2-3所示。它能夠實現(xiàn)單光子態(tài)的旋轉變換。斜置指的是半波片的光軸和入射光的水平偏振H成一定角度。此時的半波片對水平偏振光H和豎直偏振光V的作用表示為Hcos2Hsin2V,Vsin2Hcos2V(2-9)用矩陣表示為2cos2sin2sin2cos(2-10)式中采用的基矢,其表象為1001HV,(2-11)
渤海大學碩士學位論文7當半波片的光軸和入射光的水平偏振H夾角為45°時,有HV,VH(2-12)當半波片的光軸和入射光的水平偏振H夾角為22.5°時,有12HHV,12VHV(2-13)圖2-3.斜置的半波片F(xiàn)igure2-3.Half-waveplatetilted.2.4交叉克爾效應克爾效應指的是各向同性介質通過電場作用,變成各向異性介質,因而產生雙折射的現(xiàn)象,該效應是在1875年被蘇格蘭物理學家克爾發(fā)現(xiàn)的。通?藸栃梢愿鶕(jù)泵浦場的不同分為兩大類:一類為克爾電光效應,一類為光學克爾效應。其中克爾電光效應是指外加電場引起的折射率變化,而光學克爾效應指的是光電場直接引起的折射率變化,它是一種三階非線性效應。如果由于自身的光電場引起光線在介質中折射率的變化,稱為自作用光克爾效應;如果是由泵浦光引起的,則稱為相互作用光克爾效應。對光學克爾效應而言,介質折射率的變化量和外電場的平方是正比關系,變化后的折射率可以表示為
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Efficient N-particle W state concentration with different parity check gates[J]. SHENG YuBo,PAN Jun,GUO Rui,ZHOU Lan,WANG Lei. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2015(06)
[2]Quantum Secure Communication Using a Class of Three-Particle W State[J]. DONG Li XIU Xiao-Ming GAO Ya-Jun CHI Feng Department of Physics,Bohai University,Jinzhou 121000,China. Communications in Theoretical Physics. 2008(08)
本文編號:3402910
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