1.2 量子态的远程制备的原理
2000年,Pati第一次提出量子态的远程制备的概念[4,11],远程制备了单粒子的量子态 (1. 1)
假设Alice在甲地,拥有粒子1和量子态 ,Bob在乙地,拥有粒子2。粒子1和粒子2处于最大纠缠态 ,Alice利用此最大纠缠态作为量子通道,结合经典通信,帮助Bob在任意远的乙地制备出量子态 。Alice完全知道量子态 的信息,她有选择性的对粒子1在正交归一基矢 下进行投影测量,基矢 和基矢 之间的关系为
在基矢 空间可以写为
(1.4)
假设Alice对粒子1的测量结果是量子态 ,则粒子2将处于量子态 。Alice通过经典信道把测量结果告知Bob,Bob不做任何操作即成功远程制备了量子态 。但如果Alice的测量结果是量子态 ,则粒子2处于量子态 ,由于Bob对待制备量子态一无所知,他无法得到量子态 ,即量子态的远程制备失败。所以对任意的单粒子态我们不能100%的实现量子态的远程制备,除非制备的态是以下两类特殊的量子态:
(1)待制备的量子态为 ,对应于(1. 1)式中 。如果Alice的测量结果是 ,Bob不做任何操作就可以得到要制备的量子态;如果Alice测量发现粒子1处于态 ,那么Bob只要对粒子2进行相应的幺正操作,就可以使粒子2处于量子态 。从而可以100%的实现量子态的远程制备。
(2)待制备的量子态是 ,对应于(1. 1)式中 ,也可以确定性地实现量子态的远程制备。
如果粒子1和粒子2处于最大纠缠态 , 在基矢 空间可以写为 。如果粒子1和粒子2处于最大纠缠态 , 在基矢 空间可以写为 。如果粒子1和粒子2处于最大纠缠态 , 在基矢 空间可以写为 ,同样的方法,可以实现量子态的远程制备。
从量子态的远程制备的Pati方案中,我们可以看出量子态的远程制备的基本思想是:在信息发送者Alice和信息接收者Bob事先享有纠缠资源的条件下,Alice希望通过一些经典信息和局域操作后,能传输一个Alice完全已知的量子态,该量子态对Bob而言是未知的。与量子隐形传态相比较而言,在量子态的远程制备过程中,Alice并不需要实际拥有待传输的量子态,她只需要知道所要传输量子态的信息,但在量子隐形传态方案中,需要传输的量子态的实体必须在信息发送方Alice处。
2量子态的远程制备的研究进展来.自/优尔·论|文-网·www.youerw.com/
量子态的远程制备是一门新兴的热门研究课题,在理论和实验两方面上均取得了很多成果。在量子态的远程制备过程中,经典信息和纠缠资源的损耗是大家研究的一个热门方向。近年来,在量子态远程制备的理论方面有了长足的发展,许多量子态的远程制备的理论方案被纷纷提出,例如:高维的量子态的远程制备,混合态的远程制备,多方的量子态的远程制备,连续变量的量子态的远程制备,利用POVM测量的量子态的远程制备,受控概率量子态的远程制备,等等。文献[9]给出了在环境噪声影响下的受控双向量子态的远程制备方案。分别考虑了在概率受控双向量子态的远程制备中,振幅衰减噪声和相位衰减噪声对传输量子比特的影响。振幅衰减噪声可以用克劳斯算符表示如下 量子态的远程制备方案(2):http://www.youerw.com/wuli/lunwen_73116.html