量子信息中隐形传输与逻辑操作的理论研究

发布时间：2022-01-12 09:36

　　目前,随着人们对信息的需求日益增加,人们将会逐渐将现有的信息系统功能开发至最大极限。因此信息科学的进一步发展势必要借助于新的原理和方法,于是将量子力学与信息科学相结合而产生的一门新兴学科-量子信息学便产生了。量子信息用量子态编码,具有经典信息没有的特殊性质,其特有的量子纠缠特性使得量子信息理论比经典信息科学在某些方面更具有优势。本论文的工作主要分为以下五个方面:（1）阐述了原子与光场的相互作用。原子与光场相互作用理论是利用原子-腔系统实现量子信息操作的理论基础。加深对原子-光场相互作用系统演化规律的了解,有利于基于原子-腔系统量子纠缠态制备方案的研究。本文将重点介绍三种制备纠缠态的方法:原子-腔系统中原子纠缠态制备,两模光场纠缠态的制备,参量下转换器光子纠缠态的制备。（2）介绍了量子通信与量子计算的基本理论。主要阐述了量子比特、量子门、纠缠态、隐形态传输、量子不可克隆定理、量子稠密编码等基础理论知识。（3）分析了量子逻辑操作。主要通过线性光学元件,辅助光,路由选择原理,Bell态测量及泡利变换,最终可实现一系列量子逻辑操作。（4）讨论了基于电荷探测器的电子的隐形态传输与量子逻辑运算方案... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 量子信息的概述
    1.2 量子信息与经典信息的区别
    1.3 本文研究的目的、内容、方法和结论
2 原子与光场的相互作用
    2.1 原子－光场相互作用的哈密顿量
    2.2 单个原子－单模光场相互作用
    2.3 小结
3 量子通信与量子计算的基本理论
    3.1 量子比特
    3.2 量子门
    3.3 复合系统纯态定理
    3.4 量子不可克隆定理
    3.5 纠缠态
    3.6 量子隐形态
    3.7 量子稠密编码
    3.8 小结
4 基于线性光学元件的概率量子CNOT 操作
    4.1 CNOT 门实现单量子比特隐形传输
    4.2 CNOT 门实现双量子比特隐形传输
    4.3 基于两光子纠缠态的CNOT 变换
    4.4 小结
5 基于电荷探测器的电子的隐形传输和量子逻辑运算
    5.1 基于线性光学元件的一种隐形传输方案
    5.2 电荷探测器的原理与应用
    5.3 Bell 分析器的原理与应用
    5.4 基于电荷探测器的量子隐形传输
    5.5 基于电荷探测器的量子逻辑运算
    5.6 小结
结论与展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文目录



本文编号：3584541