本發明專利技術提供一種基于線性光學元件的任意雙光子態遠程聯合制備方法，所述方法參與者共有三個，包括一個第一發送方、一個第二發送方和一個接收方；第一發送方、第二發送方、接收方共享M個五光子糾纏態，其中，第一發送方作為五光子糾纏態的制備者，第一發送方擁有每個五光子糾纏態的第一光子和第三光子，第二發送方擁有每個五光子糾纏態的第四光子，接收方擁有每個五光子糾纏態的第二光子和第五光子。本發明專利技術通過兩個發送方和一個接收方共享一個五光子糾纏態就可以實現任意雙光子態的遠程聯合制備，通訊效率高，可行性強，且方案的實現可以不需要使用最大糾纏信道，大大節省了方案實施的成本以及降低了實施方案的技術要求。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術設及通信
，具體設及一種基于線性光學元件的任意雙光子態遠程 聯合制備方法。
技術介紹
眾所周知，目前通信信道傳送的是數字信號或模擬信號。由于信道具有非理想的 頻率響應特性、噪聲干擾及信號通過信道傳輸時按雜進去的其他干擾，損害了發送信號并 使接收的信號波型產生失真或使接收的數字信號碼元產生錯誤。對于此類干擾，目前主要 通過兩種方式來保證信道的正確傳輸:一方面是提高線路及傳輸設備的性能和質量，如采 用光纖；另一方面是采用差錯控制策略，如循環冗余檢驗方法等。然而，提高線路和設備需 要技術的更新W及大量的投資，而使用差錯檢驗則不可避免地浪費通信資源，減緩了通信 速度。因此，保證信息的正確傳輸一直是經典網絡通信急需解決的難題。隨著量子信息技術 的發展，一些基于量子特性的網絡通信方法被陸續提出，如量子密鑰分配(QKD)、量子安全 直接通信(QSDC)、量子秘密共享(QSS)、W及量子隱形傳態(QT)等。運些通信方法主要W微 觀粒子作為信息載體，憑借著其特有的一些量子性質，如相干性、糾纏特性等，避免傳輸時 的干擾，具有無條件的安全性、準確性。在此背景下，利用量子信息技術來解決信息的傳輸 問題得到越來越多的關注。 量子通信W量子態為信息載體，加載在量子態上信息的安全受不確定關系等量子 力學基本原理保障，量子態制備與傳輸室量子通信的重要任務之一。光量子態由于具有傳 輸速度快，傳播路程遠等特點，已成為量子通信的理想信息載體。近年來，光量子態遠程制 備，尤其是遠程聯合制備，引起了各國研究者的廣泛關注，取得研究進展。 近年來，光量子態多方聯合制備技術得到了研究者的廣泛關注，提出了不同設備 下的光量子態多方聯合制備方案。如2008年，提出了基于線性光學元件的任意單光子態多 方聯合制備方法:基于線性光學元件的任意單光子態遠程制備方案發送只需任意單光子態 Φ〉= α〇 I 0〉+日11 1〉，（ I日日I叫日112 = 1，α〇，αι為任意復數)兩個系數α〇，αι設置兩個分束器系 數，實現任意單光子態I Φ〉的遠程制備。然而隨著光子數量增加，多光子態系數呈指數增 長，任意多光子態遠程制備要比任意單光子態遠程制備情況復雜的多，且現有任意單光子 態方案難W向多光子態推廣。
技術實現思路
針對
技術介紹
所述面臨的種種問題，本專利技術的目的在于提供一種基于線性光學元 件的任意雙光子態遠程聯合制備方法，從實際的可操作性出發，通過Μ個五光子糾纏態作為 量子信息的傳輸信道，完成有兩個發送者和一個接收者參與的，對任意雙光子態進行遠程 聯合制備。 為達到上述目的，本專利技術所采用的技術方案是:一種基于線性光學元件的任意雙 光子態遠程聯合制備方法所述方法參與者共有Ξ個，包括一個第一發送方、一個第二發送 方和一個接收方;第一發送方、第二發送方、接收方共享Μ個五光子糾纏態，其中，第一發送 方作為五光子糾纏態的制備者，第一發送方擁有每個五光子糾纏態的第一光子和第Ξ光 子，第二發送方擁有每個五光子糾纏態的第四光子，接收方擁有每個五光子糾纏態的第二 光子和第五光子;假設需制備的量子態為I Φ〉=日日日I 〇〇〉+日日1101〉+日1日110〉+日11111〉，其中口00, α〇1，日1日，αι功任意復數，滿足歸一化關系I日日日12+ I日日112+ I日1日12+ I日1112 = 1;所述方法的具體步驟如下：[000引步驟1:第一發送方、第二發送方、接收方共享Μ個五光子糾纏態，即第一發送方首 先進行制備Μ個五光類簇態，然后第一發送方保留每個五光子糾纏態的第一光子和第Ξ光 子，其次將每個五光子糾纏態的第四光子發送給第二發送方、將每個五光子糾纏態的第二 光子和第五光子發送給接收方； 步驟2:第一發送方和第二發送方根據需制備雙光子態信息，設置極化分束器參 數，并對通過極化分束器后的光子執行測量； 步驟3:接收方根據來自第一發送方和第二發送方的測量結果，接收方選擇對手中 的光子進行與測量結果相應的局域么正演化操作，即可重建需制備量子態，從而完成任意 雙光子態遠程聯合制備。 進一步地，步驟2中，設置的各參數為：第一發送方第一光子所通過光路中玻片R (01)對光子偏振態旋轉角度，第Ξ光子通過光路中玻片R (02)對光子偏振態旋 轉角度第二發送方第四光子通過光路中玻片Κ(θ3)Κ(θ2)對光子偏振態旋轉角 度 進一步地，第一發送方和第二發送方通過經典通信信道將測量結果發給接收方。 進一步地，步驟2中，第一發送方和第二發送方對通過極化分束器后的光子執行的 是正交投影測量。 本專利技術具有W下有益效果:本專利技術通過兩個發送方和一個接收方共享一個五光子 糾纏態就可W實現任意雙光子態的遠程聯合制備，通訊效率高，可行性強，且方案的實現可 W不需要使用最大糾纏信道，大大節省了方案實施的成本W及降低了實施方案的技術要 求。【具體實施方式】 下面結合實施例對本專利技術 作進一步說明。 本專利技術參與者共有Ξ個，包 括一個第一發送方、一個第二發送方和一個接收方。 第一發送方、第二發送方、接收方共享Μ個五光子糾纏態，其中，第一發送方作為五 光子糾纏態的制備者，第一發送方擁有每個五光子糾纏態的第一光子和第Ξ光子，第二發 送方擁有每個五光子糾纏態的第四光子，接收方擁有每個五光子糾纏態的第二光子和第五 光子；假設需制備的量子態為I Φ〉=日日日I 〇〇〉+日日1101〉+日1日110〉+日11111〉，其中日日日，日日1,日1日，口11 為任意復數，滿足歸一化關系I α。。I叫。。11叫。1。I叫αιι 12 = 1; 所述方法的具體步驟如下： 步驟1:第一發送方、第二發送方、接收方共享Μ個五光子糾纏態，即第一發送方首 先進行制備Μ個五光子糾纏態，然后第一發送方保留每個五光子糾纏態的第一光子和第Ξ 光子，其次將每個五光子糾纏態的第四光子發送給第二發送方、將每個五光子糾纏態的第 二光子和第五光子發送給接收方。 步驟2:第一發送方和第二發送方根據需制備雙光子態信息，設置極化分束器后玻 片參數，即第一發送方第一光子所通過光路中玻片Κ(θι)對光子偏振態旋轉角度，第Ξ光子通過光路中玻片R(02)對光子偏振態旋轉角度;.第二發送方第四光子通過光路中玻片Κ(θ3)Κ( 02)對光子偏振態旋轉角 度；將量子糾纏信道轉化為目標信道，對通過極化分束器后的糾纏光子 執行正交投影測量。與一般測量相比，本實施例使用正交投影測量具有對設備要求不高，容 易實現的優點。步驟3:接收方通過經典通信信道接收來自第一發送方和第二發送方的測量結果， 并根據測量結果，接收方手中粒子塌縮到與測量結果相應狀態，依據測量結果與剩余粒子 狀態之間一一對應關系，接收方選取與測量結果相應的局域么正演化操作，就可W在它的 粒子上重建原來的量子態，從而完成任意雙光子態遠程聯合制備。綜上所述，本專利技術通過兩個發送方和一個接收方共享一個五光子糾纏態就可W實 現任意雙光子態的遠程聯合制備，通訊效率高，可行性強，且方案的實現可W不需要使用最 大糾纏信道，大大節省了方案實施的成本W及降低了實施方案的技術要求。【主權項】1. 一種，其特征在于:所述方法 參與者共有三個，包括一個第一發送方、一個第二發送方和一個接收方； 第一發送方、第二發送方、本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于線性光學元件的任意雙光子態遠程聯合制備方法，其特征在于：所述方法參與者共有三個，包括一個第一發送方、一個第二發送方和一個接收方；第一發送方、第二發送方、接收方共享M個五光子糾纏態，其中，第一發送方作為五光子糾纏態的制備者，第一發送方擁有每個五光子糾纏態的第一光子和第三光子，第二發送方擁有每個五光子糾纏態的第四光子，接收方擁有每個五光子糾纏態的第二光子和第五光子；假設需制備的量子態為|ψ>＝α00|00>+α01|01>+α10|10>+α11|11>，其中α00,α01,α10,α11為任意復數，滿足歸一化關系|α00|2+|α01|2+|α10|2+|α11|2＝1；所述方法的具體步驟如下：步驟1：第一發送方、第二發送方、接收方共享M個五光子糾纏態，即第一發送方首先進行制備M個五光子糾纏態，然后第一發送方保留每個五光子糾纏態的第一光子和第三光子，其次將每個五光子糾纏態的第四光子發送給第二發送方、將每個五光子糾纏態的第二光子和第五光子發送給接收方；步驟2：第一發送方和第二發送方根據需制備雙光子態信息，設置極化分束器參數，并對通過極化分束器后的光子執行測量；步驟3：接收方根據來自第一發送方和第二發送方的測量結果，接收方選擇對手中的光子進行與測量結果相應的局域幺正演化操作，即可重建需制備量子態，從而完成任意雙光子態遠程聯合制備。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：周萍，
申請(專利權)人：廣西民族大學，
類型：發明
國別省市：廣西;45
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