《量子通信論》word版-文庫吧
2024-12-30 23:39 本頁面
【正文】 (A=0或B=0)。如一個原子只有基態(tài)和激發(fā)態(tài)兩個可能的量子態(tài)0〉和1〉，我們知道它既可以只處于態(tài)0〉或者態(tài)1〉，此時對應的是經典比特，也可以處于態(tài)0〉和1〉的疊加態(tài)，如(1)式中的量子態(tài)7〉。7〉的意義是原子可以同時處于0〉和1〉兩個態(tài)，此時對應的是量子比特。如果我們以0〉和1〉這兩個獨立態(tài)為基矢，張開一個二維復矢量空間，就可以說是一個二維的Hilbert空間。一般地，n個qubit的態(tài)張起一個2n維Hilbert空間，存在2n個互相正交的態(tài)，通常取2n個基底態(tài)為i〉，i是一個n位二進制數。n個量子位的一般態(tài)可以表示為2n個基底態(tài)的線性疊加，用式表示為用量子態(tài)來表示信息是量子信息的出發(fā)點，有關信息的所有問題都必須采用量子力學理論來處理，信息的演變遵從薛定諤方程，信息的傳輸為量子態(tài)在量子通道中的傳送，信息的處理(計算)是量子態(tài)的幺正變換，信息的獲取則是對量子態(tài)實行量子測量。隱形傳態(tài)就是人們早期提出的遠距隱形傳物，它是利用一種超自然的力量或現代科學技術手段，以最快捷的方式將一個物體從發(fā)送者所在處傳送到空間遠距離的接收者另一處。子系統(tǒng)的波函數，即量子態(tài)可表示為，兩種典型的量子通信技術然而量子通信除了推廣經典信息中的信源與信道等概念外，還引入了其特有的量子糾纏，創(chuàng)造了量子隱形傳態(tài)這樣一個經典通信中不可思議的奇跡。原物的未知量子態(tài)的信息分為經典信息和量子信息兩部分，分別由經典信道和量子信道傳送給接收者，經典信息是發(fā)送者對原物進行某種測量(通常是基于Bell基的聯合測量)而獲得的，量子信息是發(fā)送者在測量中未提取的其余信息。接收者在獲得這兩種信息后，就可以制造出原物的完美的復制品。量子隱形傳態(tài)中，習慣上，稱發(fā)送者為Alice，接收者為Bob。假設Alice欲將粒子1所處的未知量子態(tài)5〉1傳送給Bob，其中a，b為兩個任意的、未知的復系數——要傳送的信息。傳送過程如圖1所示。圖中BS表示Bell基聯合測量，U表示幺正操作。粒子2和3構成Bell基，是一個完全糾纏態(tài)。正是它預先構成了Alice與Bob之間的“量子通道”，亦即粒子2和3被制備到了如下的EPR態(tài)Alice持有粒子2，將粒子3發(fā)送給Bob。為完成隱形傳態(tài)，Alice采用能識別Bell基的分析儀對粒
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