1 山西大学物理电子工程学院，山西 太原 030006
2 山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室，山西 太原 030006
利用量子信道和经典信道相结合的方法，采用部分脱体传输设计了连续变量量子克隆方案，在此基础上研究了克隆保真度与EPR导引之间的关系。研究结果表明：双向量子导引态是实现相干态安全量子克隆的必要资源。对于克隆输出模，取最优增益时克隆保真度超过不可克隆阈值的实现需要共享纠缠源的双向导引，但并不是所有双向导引的资源都能使克隆的保真度大于。在输出模的最优增益下，观察了输出模和输出模的保真度随分束器反射率和压缩参数的变化，发现使用纠缠度较小但可导引的资源可以实现较高的克隆保真度，且克隆过程中也不需要较高的反射率。此研究结果对安全量子通信网络的构建具有一定的参考意义。
量子光学 量子克隆 量子关联 双向导引
1 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海 200062
2 中国科学院超强激光科学卓越创新中心, 上海 201800
3 山西大学极端光学协同创新中心, 山西 太原 030006
与经典体系相比,量子信息协议在大幅提高信息处理的安全性、保真度和容量方面具有巨大的优势。各种具有不同功能的量子信息协议已经被提出并实现。介绍了利用铷原子四波混频过程构建一套能兼容多种不同量子信息协议的多功能平台。基于这个平台可以实现并行9通道全光量子隐形传态,部分无实体量子态传输和最优N→M相干态量子克隆协议。更重要的是,部分无实体量子态传输协议可以同时连接全光量子隐形传态协议和最优1→M相干态量子克隆协议。这些量子信息协议在全光量子通信中具有潜在的应用。
1 淮北师范大学信息学院, 安徽 淮北 235000
2 淮北师范大学物理与电子信息学院, 安徽 淮北 235000
3 安徽大学物理与材料科学学院, 安徽 合肥 230039
实数态克隆是量子克隆的一个重要组成部分。但要想直接根据保真度优化操作的方法 来获得优化的非对称实数态克隆变换关系式,数学运算上非常繁琐,且得到的结果也不简洁明了。因此通过引入坐标系旋转变 换的方法,原坐标系中的实数态克隆在新坐标系中就变成了相位协变克隆。基于表象变换理论,对照优化的非对称相位协变克 隆,可实现非对称实数态克隆在原坐标系中的优化,即得到了优化的非对称实数态克隆变换的一组系数。采用此方法优化非对 称实数态克隆,处理运算的思路清晰,优化结果对称、工整、简洁,并可明确地得到优化的非对称实数态克隆各不同系数之间 满足的特定关系。
量子信息 量子克隆 表象变换 实数态克隆 相位协变克隆 quantum information quantum cloning representation transformation real state cloning phase-covariant cloning
1 巢湖学院电子工程学院,安徽 巢湖 238000
2 淮南师范学院 电子工程学院,安徽 淮南 232038
给出远程两态1→M概率量子克隆的方案和成功概率。相比标准的量子隐形传态传输1个粒子,整个系统需要消耗两个粒子而言,方案极大地节省了纠缠粒子数。本方案可以作为量子密码术中著名的B92方案的延拓。
量子克隆 远程量子克隆 概率量子克隆 量子密码术 B92方案 quantum cloning telecloning probabilistic quantum cloning quantum cryptography B92 protocol
1 巢湖学院电子工程学院, 安徽 巢湖 238000
2 淮南师范学院电子工程学院, 安徽 淮南 232038
利用基本不等式,给出在任意先验概率下,两个量子态的概率m→n量子克隆的平均失败概率具体表达式。结果表明当拷贝的数目趋近无穷大时,概率量子克隆收敛为最优确定性量子态区分。平均失败概率依赖于先验概率,使得在一定的先验概率下总有一个量子态的拷贝不能获得。通过提高平均失败概率,在任意先验概率下总可以获得两个量子态的拷贝。
量子信息 量子克隆 概率量子克隆 平均失败概率 最优确定性量子态区分 quantum information quantum cloning probabilistic quantum cloning average failure probability optimal unambiguous quantum state discrimination
1 皖西学院机械与电子工程学院, 安徽 六安 237012
2 皖西学院材料与化工学院, 安徽 六安 237012
在量子信息科学中，量子克隆理论是基础理论, 它提供量子密码术的绝对安全性。得到d维空间最优1→M=d+1相位协变量子克隆的具体变换, 然后将这种克隆机推广到1→M=kd+1(k为整数)情况, 并得到具体的变换。利用2维空间非最优2→M=2k+1 相位协变量子克隆的形式, 得到最优的克隆变换。 两种类型的量子克隆机的拷贝忠信度符合已有的理论值。
量子信息 量子密码术 量子克隆 普适量子克隆 相位协变量子克隆 quantum information quantum cryptography quantum cloning universal quantum cloning phase-covariant quantum cloning
1 鹤壁职业技术学院, 鹤壁 河南458030
2 黄河水利职业技术学院, 河南 开封475004
针对量子化算法对图像融合的缺点, 提出量子克隆多宇宙算法。首先对量子克隆、变异和选择变换获得新的量子群, 然后将宇宙各自独立化并且内部为并行拓朴结构, 采用量子旋转门更新量子宇宙个体, 宇宙之间联合交叉, 实现信息的交流, 最后给出了图像融合流程。实验结果表明, 该方法能够更加有效、准确地融合图像中的特征, 是一种有效可行的图像处理算法。
多宇宙 并行 量子克隆 图像融合 multi-universe parallel quantum cloning image fusion
1 淮南师范学院物理系，安徽 淮南 232001
2 安徽大学物理与材料科学学院，安徽 合肥 230039
3 合肥师范学院物理系，安徽 合肥 230061
相位协变量子克隆在量子密码术中有重要的应有。 利用一般的量子克隆幺正变换形式,得到克隆的保真度。结果表明存在一类最优相位协变量子克隆。 对这一类量子克隆的幺正变换,拷贝的保真度最大且相等。基于腔量子电动力学,提出实现这类量子克隆幺正变换的实验方案。
量子信息 量子克隆 最优相位协变量子克隆 腔量子电动力学 quantum information quantum cloning optimal phase-covariant quantum cloning cavity quantum electrodynamics
安徽大学物理与材料科学学院， 安徽合肥230039
基于三个二粒子纠缠态作为量子信道，提出了一种类型的未知三粒子GHZ 态或其正交态的概率克隆方案。该方案中，当量子信道是最大纠缠态时，通过普通的量子隐形传输过程， Bob(态的接收者)能够在其粒子上重建未知态。在Victor(态的制备者)的帮助下， Alice(态的发送方)可以一定的概率获得未知态或其正交态。随后的方案中，讨论了量子信道是非最大纠缠态时量子隐形传输的过程，在这种情况下， Bob 可以一定的概率接收Alice 想要传输的态，由于此过程也需要Alice 进行贝尔测量，所以在随后的克隆过程中Alice 在态的制备者的帮助下同样能以一定的概率获得未知态或其正交态。
量子光学 量子克隆:三粒子GHZ 态 贝尔测量 三粒子投影测量 quantum optics quantum cloning three-qubit GHZ state Bell-state measurement three particle projective measurement
南京邮电学院,应用数理系,江苏,南京,210003
给出了窃听者采用各种窃听策略,使用最先进的仪器(段-郭概率量子克隆机)的条件下BB84协议的非一般安全性分析,推导出Eve使用段-郭概率量子克隆机时,Alice和Bob间的码差错率下降为20.7%,这说明BB84协议的安全性仍然有效.最后用BB84协议对量子密钥生成与分发进行了程序模拟.
BB84协议 量子密钥 量子不可克隆定理 段-郭概率量子克隆
