强激光与粒子束
2021, 33(10): 103006
利用单量子位转动门及量子控制非门的定义,设计了四种脉冲序列,这些脉冲序列在逻辑上与量子控制非门核磁共振（NMR）实现是等价的。在射频脉冲作用时间远小于两个自旋核相互作用时间条件下,在旋转参考系中近似求解核磁共振时的两体含时薛定谔方程,给出了量子控制非门核磁共振脉冲序列参量的最优取值,并利用Suzuki对称乘积公式,对含时薛定谔方程进行了数值计算,通过数值计算模拟演示了量子控制非门的四种序列的性能,判断了不同脉冲序列的性能优劣。
量子光学 量子控制非门 核磁共振 脉冲序列性能 数值计算 激光与光电子学进展
2021, 58(1): 0127002
广东水利电力职业技术学院自动化工程系, 广东 广州 510635
提出了一种基于类GHZ态的可控量子安全直接通信方案。方案中通信三方利用各 自手中的纠缠粒子满足经典异或关系的性质,结合控制非门操作,对承载经典信息的量子态进行加密、控制、解密等。并 通过插入诱骗光子的方法来防止窃听行为,保障通信安全。安全性分析可知所提方案可以有效探测内部和外部窃听者的窃 听行为。同时,通信过程中传送的消息粒子并不是分发的纠缠粒子,因此该方案中纠缠资源可以重复利用。
量子信息 受控量子安全直接通信 类GHZ态 异或 控制非门操作 quantum information controlled quantum secure direct communication GHZ-like state XOR CNOT operation
1 空军预警学院黄陂士官学校基础部, 湖北 武汉 430345
2 空军预警学院陆基预警装备系, 湖北 武汉 430019
3 空军预警学院基础部, 湖北 武汉 430019
为实现更经济的四粒子团簇态的概率隐形传输,提出了一种利用五粒子团簇态为量子信道的 隐形传态方案。基于解纠缠-隐形传输-重构纠缠方法,发送者在发送信息之前对信息态进行 一次控制非门操作和投影测量,将解纠缠的信息发送给接收者。在这个过程中发送者需要进 行2次Bell基联合测量和1次单粒子测量,接收者根据发送者的测量结果进行相应操作,得出 解纠缠的信息态。引入辅助粒子重构原始的未知信息态,信息传输成功的概率为4|a|2,提出的方案可以很好地应对一般窃听方式。
量子光学 量子隐形传输 Bell基联合测量 控制非门 5粒子团簇态 4粒子团簇态 quantum optics quantum teleportation Bell state joint measurement controlled-NOT gate five-particle cluster state four-particle cluster state
安徽工业大学计算机科学与技术学院, 安徽 马鞍山 243002
针对3-puzzle问题,运用量子计算方法分析了节点扩展的酉变换矩阵。对一个3-puzzle问题 实例进行了元素编码和节点状态编码,描述了具体的节点扩展酉变换矩阵,并运用量子受控非门 逻辑线路实现了酉变换矩阵。讨论了N-puzzle量子计算的线路模型,对量子位的基态和最佳基态的 制备作了分析,阐述了N-puzzle启发式搜索量子计算框架。
量子信息 受控非门 酉变换矩阵 量子计算 启发式搜索 quantum information N-puzzle N-puzzle controlled-NOT gate unitary transformation matrix quantum computing heuristic search
为了实现全光逻辑的仿真运算, 基于Simulink模块可视化的特点, 根据线性光放大器交叉增益调制原理的理论模型, 采用模块搭建的方法, 实现了全光逻辑“或非”的运算。结果表明, 通过Simulink的模块搭建, 使其更好地仿真出逻辑“或非”输出结果; 适当地选择注入电流组合, 逻辑或非的运算效果越佳; 由于模块化的结构容易进行修改和扩充, 通过模块搭建用于更多的逻辑运算也是可行的。
光学器件 或非门 交叉增益调制 全光 线性光放大器 optical devices NOR gate cross-gain modulation all optical linear optical amplifier
1 安徽大学物理与材料科学学院, 安徽 合肥 230039
2 安徽大学光电信息获取与控制教育部重点实验室, 安徽 合肥 230039
3 安徽大学江淮学院, 安徽 合肥 230039
提出一个使用三能级原子以及通过经典场对单粒子态的操控和两原子与单模腔场的共振作用实现受控非门的方案, 并使用该方案完成单粒子态的隐行传态过程。该方案中原子与单模腔场的共振作用时间可以很短,这一特点对量子信息 处理过程中的消相干问题的处理是非常有利的,这也是该方案与已有文献报道使用失谐腔的腔QED方案的主要区别之一。
量子信息 受控非门 隐形传态 共振腔 quantum information quantum CNOT gate teleportation resonant cavity 0cm
提出了两套三粒子纠缠态的纯化方案.第一个方案选择部分纠缠GHZ态作为量子通道,利用具有一个控制位和一个靶位的非局域控制非门操作和采用集体么正操作及适当地制备三粒子A,B和C的初始态,可以以最佳几率2|β|2获得最大三粒子纠缠态.第二个方案选择EPR对作为量子通道,通过利用具有一个控制位和两个靶位的非局域控制非门操作和采用集体么正操作及适当地制备三粒子A,B和C的初始态,可以以与第一个方案相同的几率获得最大三粒子纠缠态.两个方案都可以推广到N粒子纠缠态的纯化.
纠缠纯化 非局域控制非门操作 么正变换 entanglement purification nonlocal CNOT operation unitary transformation 原子与分子物理学报
2007, 24(3): 575
1 量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西大学光电研究所,山西,太原,030006
2 解放军信息工程大学电子技术学院,450004
任意一个N量子比特逻辑运算可以由一系列单量子比特门和受控非门实现[1].因此,这两种量子逻辑门的实现是研究量子计算自然的目标.虽然单量子比特门易于实现,但是由于光子间的相互作用比较弱,所以很难实现受控非门的操作.本文基于T.B.Pittman[2]与A.L. Migdall[3]等人的工作,提出了利用自发参量下转换(SPDC)过程采用多点延时探测触发的方法获得高效单光子源,提高实现受控非门效率的理论方案.
受控非门 自发参量下转换(SPDC) 偏振分束器(PBS)
武汉光电国家实验室, 华中科技大学光电子科学与工程学院, 武汉 430074
利用周期极化反转铌酸锂光波导的二阶非线性效应, 基于和频提出并实验验证了1.5 mm波段40 Gbit/s的波长转换和逻辑非门。设计了一种新型双环腔结构的波长转换器, 无需注入任何外界连续光, 基于级联和频与差频实验实现了可变输入到可变输出皮秒脉冲的可调谐波长转换。
全光波长转换 非门 周期极化反转铌酸锂 和频 级联和频与差频
