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量子信息过程中的无纠缠量子非局域性

批准号10404007 学科分类与原子、分子有关的其他物理问题 ( A040308 )
负责人於亚飞 职称副教授 单位名称华南师范大学
资助金额 20万元 项目类别 青年科学基金项目 起止年月 2005年01月01日 至 2007年12月31日
主题词 束缚纠缠态;远程信息凝聚;量子保密通信
附注说明 无纠缠量子非局域性是量子非局域性除量子纠缠外的另一种表现形式,存在于无纠缠的多体复合量子系统中。如不能通过局域操作和经典通信来完全区分多体复合量子系统特殊的正交直积态集中的量子态,量子态集的这种行为不能用局域非隐变量理论解释,也是量子理论区别于经典理论的一种表现,被称为无纠缠量子非局域性。无纠缠非局域性能影响量子通道的经典信息容量,也会限制我们操作量子信息的能力如不能精确局域克隆复合系统的正交量子态,也因此可以利用无纠缠非局域性建立保密通信的方案。本课题拟在已有的工作基础上类比量子纠缠对量子信息过程的影响和作用,研究无纠缠量子非局域性在量子信息中的积极作用和消极影响,大胆设想利用无纠缠非局域性作为通信资源进行量子通信和纠缠纯化,利用无纠缠量子非局域性为量子"no-going"操作建立统一的数学框架,并且研究无纠缠量子非局域性在量子博弈中的作用和意义。

成果

序号 课题 类型 参与人
0 A quantum secret sharing schem 会议 刘进,徐毅,於亚飞
1 Quantum Secret Sharing Based o 会议 於亚飞,张智明
2 Entanglement generation with c 会议 张智明,杨健,於亚飞
3 对基于束缚纠缠Smolin态的量子秘 会议 於亚飞,张智明
4 光纤色散与损耗对光量子密钥分发 期刊 郑力明,王发强,刘颂豪
5 基于随机相位编码的确定性量子密 期刊 林青群,王发强?等
6 Generating entanglement of pho 期刊 张智明,杨健,於亚飞
7 Universal quantum multiple tel 期刊 李艳玲,冯健,孟向国,於亚飞
8 Writing Quantum Data into One- 期刊 於亚飞,张智明,郭光灿
9 量子纠缠态的普适远程克隆 期刊 李艳玲,冯健,於亚飞
10 基于束缚纠缠态量子秘密共享的不 期刊 於亚飞,张智明
11 Quantum Superimposing Multiple 期刊 李艳玲,冯健,梁宝龙,於亚飞
12 运行双协议相位调制的量子密钥分 期刊 陈霞,王发强等
13 Comment on “generalized smoli 期刊 於亚飞
14 Entangled states used in remot 期刊 陈银花,於亚飞,张智明
15 利用优化理论实现量子局域纯态转 期刊 金锐博,陈立冰,王发强等
16 A scheme for generating entang 期刊 张智明,杨健,於亚飞

摘要

结题摘要 复合量子系统上存在一种不可拓展直积基,不完全的正交直积基,基中的量子态为各子系统量子态的直积形式,但不可被局域区分,即直积基表现出无纠缠非局域性。不可拓展直积基的一个特点是态集的互补态集是纠缠纯态集,且这些纠缠纯态的等概率混合是束缚纠缠态,即存在纠缠却不可通过局域操作和经典通信从中提取自由纠缠。就在一些量子信息过程中的应用而言束缚纠缠态处在有用的强纠缠和可分离性之间,并且它为测试局域隐变量的本质限制提供了一个量子范围,因此研究束缚纠缠态在量子信息过程中的应用更有助于我们理解量子非局域性对处理量子信息的作用和限制。我们研究了束缚纠缠态的性质及其在量子信息中的应用问题,发现虽然在自由纠缠的提纯上束缚纠缠明显弱于GHZ态或W态等,但是对于一些特殊的量子信息任务如远程量子信息凝聚,束缚纠缠的能力却优于其他纠缠态。但这种不可提纯的性质使得束缚纠缠态在量子保密通信中的应用大受限制,我们发现用束缚纠缠Smolin 态作为通道量子态的量子秘密共享方案存在严重的安全漏洞,并且证明了这种安全漏洞的存在。此外我们还研究了纠缠态的腔QED制备问题,纯化问题,远程克隆与反克隆问题。

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