苏晓龙 1,2,3,*韩冬梅 1,2,3,**王娜 1,2,3王美红 1,2,3
1 山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室，山西 太原 030006
2 山西大学光电研究所，山西 太原 030006
3 极端光学协同创新中心，山西 太原 030006
基于远程分发的量子纠缠，远程态制备能够实现量子态的远程制备和操控，是实现量子态传输的一种重要方式。近年来，远程态制备取得了重要研究进展，相继实现了单量子比特、连续变量量子比特、压缩态、非高斯态和光学猫态的远程制备。本文简要介绍远程态制备的基本原理、离散变量和连续变量远程态制备的研究进展及其发展趋势。
远程态制备 纠缠态 连续变量 离散变量 激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0127001
内江师范学院数学与信息科学学院, 四川 内江 641100
为进一步研究三方远程态制备 (TRSP), 提出了一种不同于已有 TRSP 类型的新方案。该方案为受控三方循环远程态制备的一个推广, 且可修改为一个双向与一个单向受控远程态制备的混合方案。该方案给出了十粒子纠缠信道的产生方法, 并指出在监控者的控制下, 三方中的任何两方都能联合为第三方制备一个任意单粒子态。所提方案融合了受控远程态制备和联合远程态制备的思想, 有较高的安全性, 且所采用的前馈测量策略使得其成功的概率为 100%。此外, 该方案所涉及的受控非门、Hadamard 门 和 Pauli 门以及单粒子测量在现代技术下是可以物理实现的。
量子通信 受控远程态制备 联合远程态制备 十粒子纠缠态 前馈测量策略 quantum communication controlled remote state preparation joint remote state preparation ten-particle entangled state feed-forward measurement strategy
提出了一种可控量子隐形传态与远程制备相结合的新 方案,结合了两种量子信息通信方式。在该方案中, Alice和Bob既是发送者又是接收者, Alice、Bob和Charlie共享一个九比特量子纠缠态作为量子信道。在Charlie的控制下,通过一系 列投影测量操作, Alice可以传送一个未知的任意单比特量子态给Bob, 与此同时, Bob还可以远 程制备任意已知的两比特量子态给Alice。与其他此类型的混合方案相比,所提方案中远程制备 的量子态从单比特提升为两比特,分析与推理表明所提出方案的成功率为100%。
量子光学 量子隐形传态 远程制备 投影测量 九比特量子纠缠态 quantum optics quantum teleportation remote state preparation projection measurement nine-qubit entangled state
提出了一种利用1个团簇态和3个贝尔态纠缠在一起的 特殊量子信道来进行不对称双向远程制备的理论方案。Alice和Bob既是远程量子信息的发送者, 也是接收者。Alice帮助Bob远程制备任意一个三粒子的纠缠态,同时Bob也帮助Alice远程制备一 个四粒子的团簇态。Alice和Bob分别利用与量子信道相匹配的正交测量基对量子位(1, 3, 5)位 和(8, b)位投影测量;接收方收到对方的测量结果后,对每一种测量结果进行与测量基相对应的幺 正变换操作,直接成功制备的概率为1/8。随后给出了提高成功制备概率的方法:选取特定的系数 取值,之后重复上述操作,完成任意三粒子纠缠态和四粒子团簇态的不对称双向远程制备。经过计 算和验证,对方案进行概率提升后,成功制备的概率可达100%, 系统的信息传送效率为36.84%。
量子光学 不对称双向远程态制备 正交投影测量 四粒子团簇态 任意三粒子纠缠态 quantum optics asymmetric bidirectional remote state preparation orthogonal projection measurement four-qubit cluster state arbitrary three-qubit entangled state
内江师范学院数学与信息科学学院, 四川 内江 641100
以九量子纠缠态为量子信道,提出了任意二量子态的混合双向受控量子通信协议。 在该协议中,位于遥远两方的Alice和Bob既是发送者又是接收者, Alice能够传送一个未知任意二量子态给Bob, 同时Bob也 能够帮助Alice远程制备一个任意二量子态。该协议表明:仅当发送者与控制者相互合作,量子任务才能成功完成,且总 的成功概率为100%。
量子通信 混合双向受控量子通信 隐形传态 远程态制备 任意二量子态 quantum communication hybrid bidirectional controlled quantum communicat teleportation remote state preparation arbitrary two-qubit state
内江师范学院数学与信息科学学院, 四川 内江 641199
提出了已知四量子纠缠态的一个远程态制备协议,其中有两个可能的接收者,发送方 可以在两个可能的接收者中选择其中的一个,并在选定的接收者处制备预期的量子态。发送者首先引入两个辅助粒子,执行两 个受控非门操作,然后对二粒子系统进行两个投影测量,其测量基是通过已知态的信息来选择的,并行使自己的特有选择权。 根据发送方的16种不同测量结果,协议有16 个部分。给出了方案的内在效率,以及与现有相应方案相比存在的优势。
量子通信 量子纠缠 远程态制备 选择权 quantum communication quantum entanglement remote state preparation option
1 安徽理工大学理学院,安徽 淮南232001
2 核工业理化工程研究院,天津 300180
3 安徽矿业职业技术学院机械工程系,安徽 淮北 235000
提出一个用Cluster态作为量子信道远态制备两量子态的方案，并计算了此方案成功的概率和消耗的经典信息。一般地，Bob能成功地制备初态的概率是1/4, 消耗的经典信息是1/4经典比特。然而，在六种特殊情形下，消耗一些多余经典信息后，成功的概率能达到1/2甚至1。
远态制备 四量子比特Cluster态 两量子比特投影测量 经典通讯 幺正操作 remote state preparation four-qubit cluster state two-qubit projective measurement classical communication unitary operation
曲阜师范大学物理工程学院, 山东 曲阜 273165
研究了一个联合远程制备任意三量子比特态的方案。该方案利用广义的Bell态作为量子信道,两个发送者分别选择合适的测量基进行测量,然后利用经典信道把测量结果传送出去,接收者根据测量结果对自己手中的粒子采取适当的幺正操作,然后引入辅助粒子并进行选择性测量,就能概率性的得到想要制备的量子态。研究结果表明:利用不同形式的广义Bell态信道成功实现联合远程制备一个任意三量子比特态的概率是一样的,当量子信道处于最大纠缠态时,可以得到最大的成功概率。
联合远程态制备 广义Bell态 任意三量子比特 joint remote state preparation generalized Bell states general three-qubit state
安徽大学物理与材料科学学院, 安徽合肥230039
基于最大纠缠信道和非最大纠缠信道，提出了两个一类三量子比特W态的远程制备方案。在制备过程中，需要实施三量子比特的投影测量和一些幺正操作。 计算了方案的成功几率和经典信息量消耗。结果显示，两个方案都能以一定几率高保真度地实现。此外，讨论了方案的特性并进行了可行性分析。 结果表明，当被制备态属于一些特殊态时成功几率大大提高;方案也是切合目前的实验技术，具有可行性。
量子光学 远程态制备 纠缠 W态 经典信息消耗 quantum optics remote state preparation entanglement W state classical information cost
1 西安邮电学院 a.通信与信息工程学院
2 c.理学院，西安 710121
3 西安邮电学院 c.理学院，西安 710121
4 b.自动化学院
本文提出了一个新颖的基于四粒子cluster态和Bell态制备任意三粒子远程制备方案.在发送者(Alice)对自己手中的粒子做正交完备测量，接受者(Bob)对自己手中的粒子做适当的幺正变换后，任意三粒子远程制备成功.对于Alice的两种不同的正交完备基测量的情况，分别计算了远程制备成功的概率.另外，本方案成功制备的概率在一般情况和一些特殊情况下是可以计算的.分析结果表明:在一般情况下，远程态制备可以以1/8的概率实现;但在一些特殊情况下，成功的概率可以提高到1/4、1/2,甚至1.
远程制备 正交完备基 任意三粒子态 Remote state preparation Orthogonal complete measure bases Arbitrary three-qubit state
