摘要 | 第5-7页 |
abstract | 第7-9页 |
第一章 绪论 | 第14-27页 |
1.1 研究工作的背景与意义 | 第14-17页 |
1.2 相关研究动态分析 | 第17-20页 |
1.2.1 量子纠缠演化与免疫噪声模型相关研究 | 第17-18页 |
1.2.2 量子信道容量与编码相关研究 | 第18-19页 |
1.2.3 量子信息分离相关研究 | 第19页 |
1.2.4 量子隐形传态协议相关研究 | 第19-20页 |
1.3 挑战性科学问题 | 第20-22页 |
1.4 研究内容与创新点 | 第22-25页 |
1.4.1 研究思路 | 第22-23页 |
1.4.2 研究内容 | 第23-25页 |
1.4.3 创新点 | 第25页 |
1.5 论文的组织结构 | 第25-27页 |
第二章 理论基础 | 第27-35页 |
2.1 量子力学基本原理 | 第27-28页 |
2.1.1 不确定性原理 | 第27页 |
2.1.2 态叠加原理 | 第27-28页 |
2.1.3 量子不可克隆定理 | 第28页 |
2.2 量子纠缠与纠缠交换 | 第28-32页 |
2.2.1 量子纠缠 | 第29-30页 |
2.2.2 纠缠交换 | 第30-32页 |
2.3 开放系统的量子噪声特性 | 第32-34页 |
2.3.1 开放系统 | 第32页 |
2.3.2 测量方法 | 第32-34页 |
2.3.3 量子保真度 | 第34页 |
2.4 本章小结 | 第34-35页 |
第三章 高保真纠缠量子隐形传态信道框架构建 | 第35-78页 |
3.1 量子纠缠演化模型建立 | 第36-58页 |
3.1.1“纠缠死亡”问题刻画 | 第36-44页 |
3.1.1.1 相互独立的两个系统纠缠演化特性刻画 | 第37-40页 |
3.1.1.2 两个三能级系统的纠缠演化特性刻画 | 第40-44页 |
3.1.2 量子退相干刻画 | 第44-50页 |
3.1.2.1 T-C模型的量子退相干刻画 | 第44-47页 |
3.1.2.2 J-C模型的量子退相干刻画 | 第47-50页 |
3.1.3 局域共同模式下的量子纠缠演化 | 第50-58页 |
3.1.3.1 噪声下的纠缠演化 | 第51-53页 |
3.1.3.2 噪声下的纠缠演化 | 第53-54页 |
3.1.3.3 噪声下的纠缠演化 | 第54-56页 |
3.1.3.4 局域退极化噪声下的纠缠演化 | 第56-58页 |
3.2 构建免疫噪声模型 | 第58-71页 |
3.2.1 基于密度矩阵的免疫噪声模型 | 第59-66页 |
3.2.1.1 性质 | 第59-60页 |
3.2.1.2 噪声建模 | 第60-61页 |
3.2.1.3 量子比特效率性能分析 | 第61-66页 |
3.2.2 基于DFS的联合噪声免疫模型 | 第66-71页 |
3.2.2.1 构建联合退相位噪声的免疫模型 | 第66-68页 |
3.2.2.2 构建联合旋转噪声的免疫模型 | 第68-70页 |
3.2.2.3 二维4量子比特超纠缠态下的免疫联合噪声模型 | 第70-71页 |
3.3 信道容量编码 | 第71-77页 |
3.3.1 量子级联码数学描述 | 第72-74页 |
3.3.2 图态基信道容量编码 | 第74-77页 |
3.3.2.1 基于树图的信道编码 | 第74-75页 |
3.3.2.2 基于森林图的信道编码 | 第75页 |
3.3.2.3 噪声容限分析 | 第75-77页 |
3.4 本章小结 | 第77-78页 |
第四章 不同信道中的BELL态和任意态的量子信息分离 | 第78-100页 |
4.1 基于BELL态 | 第78-82页 |
4.1.1 分离过程 | 第79-81页 |
4.1.2 安全性分析 | 第81-82页 |
4.2 利用五粒子纠缠态分离任意单粒子两粒子态 | 第82-85页 |
4.2.1 分离任意单粒子 | 第82-83页 |
4.2.2 分离任意两粒子 | 第83-84页 |
4.2.3 安全性分析 | 第84-85页 |
4.3 利用四粒子团簇态和两粒子BELL态分离任意两粒子态 | 第85-92页 |
4.3.1 分离过程描述 | 第85-87页 |
4.3.2 安全性分析 | 第87-88页 |
4.3.3 物理实现 | 第88-92页 |
4.3.3.1 团簇态的制备 | 第88-89页 |
4.3.3.2 Bell态的制备 | 第89-92页 |
4.3.3.3 在QED系统中实现的过程 | 第92页 |
4.4 利用四粒子团簇态和GHZ态分离任意三粒子态 | 第92-99页 |
4.4.1 分离过程描述 | 第92-97页 |
4.4.2 安全性分析 | 第97-98页 |
4.4.3 任意三粒子态分离的物理实现 | 第98-99页 |
4.5 本章小结 | 第99-100页 |
第五章 免疫噪声的可控多自由度量子隐形传态协议 | 第100-127页 |
5.1 高亮度纠缠源制备 | 第101-102页 |
5.2 BELL态量子纠缠提纯 | 第102-103页 |
5.3 超纠缠BELL态测量及超密编码 | 第103-110页 |
5.3.1 超BELL态测量方法 | 第104-107页 |
5.3.2 BELL态超密编码 | 第107-110页 |
5.3.2.1 退相位噪声下的超密编码 | 第107-108页 |
5.3.2.2 旋转噪声信道下的超密编码 | 第108-109页 |
5.3.2.3 联合共同噪声下的超密编码 | 第109-110页 |
5.4 可控的量子隐形传态身份认证模型 | 第110-113页 |
5.4.1 构建可控的身份认证模型 | 第111-112页 |
5.4.2 身份认证过程 | 第112-113页 |
5.4.3 安全性分析 | 第113页 |
5.5 鲁棒量子隐形传态协议过程 | 第113-120页 |
5.5.1 独立不同噪声中的量子隐形传态 | 第113-115页 |
5.5.2 局域共同模式下的量子隐形传态 | 第115-120页 |
5.5.2.1 局域共同泡利x噪声下量子隐形传态 | 第115-116页 |
5.5.2.2 局域共同泡利y噪声下量子隐形传态 | 第116-118页 |
5.5.2.3 局域共同泡利z噪声下量子隐形传态 | 第118-119页 |
5.5.2.4 局域退极化噪声下量子隐形传态 | 第119-120页 |
5.6 免疫噪声的多自由度量子隐形态协议效率分析 | 第120-125页 |
5.6.1 保真度 | 第120-121页 |
5.6.2 平均保真度 | 第121-125页 |
5.7 本章小结 | 第125-127页 |
第六章 噪声信道下容错的量子隐形传态应用 | 第127-144页 |
6.1 免疫噪声的量子对话 | 第127-138页 |
6.1.1 带身份认证的量子对话 | 第128-134页 |
6.1.1.1 免疫噪声的QD协议 | 第128-130页 |
6.1.1.2 协议通信过程 | 第130-132页 |
6.1.1.3 协议安全性分析 | 第132-133页 |
6.1.1.4 协议比较 | 第133-134页 |
6.1.2 基于单光子的量子对话 | 第134-136页 |
6.1.2.1 通信过程 | 第135-136页 |
6.1.2.2 安全性分析 | 第136页 |
6.1.3 基于纠缠态测量的量子对话 | 第136-138页 |
6.1.3.1 联合退相干信道上QD协议 | 第137-138页 |
6.1.3.2 联合旋转信道上QD协议 | 第138页 |
6.2 连续变量的量子密钥分发 | 第138-143页 |
6.2.1 密钥分发过程 | 第140-141页 |
6.2.2 安全性分析 | 第141-143页 |
6.3 本章小结 | 第143-144页 |
第七章 总结与展望 | 第144-148页 |
7.1 本文研究工作总结 | 第144-147页 |
7.2 下一步研究思路 | 第147-148页 |
致谢 | 第148-149页 |
参考文献 | 第149-158页 |
攻读博士学位期间取得的成果 | 第158-161页 |