摘要 ：在科学发展日新月异的当下，量子信息科学领域取得了很多成果。量子 信息科学是建立在量子力学和经典信息理论基础上的新兴学科，包含了量子通信 和量子计算。量子信息显现了经典信息学无法比拟的优越性，具有巨大的应用价 值，其中量子隐形传态是最典型应用之一。本论文系统调研了量子隐形传态的原 理以及相关的研究进展。基于六光子偏振自由度上纠缠的团簇态，提出了一种受 控不同时双向量子隐形传态的方案。需要信息双方通过贝尔测量、幺正变换，控 制者实施 H 变换操作来实现。72652

毕业论文关键词：量子信息，量子纠缠，量子隐形传态，团簇态，幺正变换

Abstract ： In today's increasingly progressive scientific development, the quantum information science have made great progress。 Quantum information is an emerging discipline formed of the information theory and quantum mechanics, including quantum communication and quantum computation。 Compare with classic information, quantum information shows the incomparable superiority, which has huge application value。 Quantum teleportation is one of the typical applications in quantum information processing。 In this paper, we systematically study the principles of quantum teleportation and related research progress。 Based on the polarization degrees of freedom entangled cluster state of the six-photon, we propose a scheme for controlled bi-direction quantum teleportation which is not simultaneous implementation。 This scheme needs the Bell measurement, unitary transformation by both information sides, and the implementation of control side by Hadamard transformation。

Keywords ： quantum information, quantum entanglement, quantum teleportation, cluster state, unitary transformation

目 录

1 引言 4

2 量子通信的基本理论 4

2。1 量子纠缠 4

2。2 Bell 态、GHZ 态、W 态和 Cluster 态 5

2。3 量子门 6

3 量子隐形传态 7

3。1 Bennett 等人提出的量子隐形传态 7

3。2 非最大纠缠信道下的概率量子隐形传态 8

3。3 量子隐形传态的研究进展 10

3。3。1 量子隐形传态的理论进展 10

3。3。2 量子隐形传态的实验进展 10

4 双向量子隐形传态 11

4。1 受控同时的双向量子隐形传态 11

4。2 受控不同时的双向量子隐形传态 11

结 论 15

参 考 文 献 16

致 谢 17

1 引言

在享受高度发达的信息科学带来诸多方便的同时，我们也在担心它给生活带来的 各种烦恼。例如安全问题、通信质量问题、上传下载速度问题等。为了满足人类对通 信的进一步需求，科学家们致力于信息科学的多方面的研究发展当中，于是量子信息 科学应时而生。量子信息科学主要包括量子计算、量子通信两个部分。量子信息研究 的内容十分广泛，比如包括：量子隐形传态、量子身份认证、量子密钥分配、量子秘 密共享、量子克隆、量子态的远程制备、量子逻辑门的实施，等等。量子隐形传态[1-4] 是量子信息的一个重要的组成部分，自提出以来一直受到科学家们的关注，近些年在 理论和实验上都取得了较大的进展、突破。论文网