基于十量子比特团簇态的多量子双向链式受控量子隐形传态

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作者 范萍 杨国旺 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期684-693,共10页

为了在多参与者之间实现链式量子通信,采用十量子比特团簇态作为量子信道(quantum channel,QC),提出一种在4方之间进行多量子比特初始态的双向链式受控量子隐形传态(bidirectional-chain controlled quantum teleportation,BCCQT)协议.... 为了在多参与者之间实现链式量子通信,采用十量子比特团簇态作为量子信道(quantum channel,QC),提出一种在4方之间进行多量子比特初始态的双向链式受控量子隐形传态(bidirectional-chain controlled quantum teleportation,BCCQT)协议.在通信参与者Alice、Bob、Charlie和通信控制者David之间进行量子通信,并且在量子通信过程中的安全性由控制者的权限和QC的纠缠特性予以保证的情况下,经过多量子比特初始态的复单转换、顺序通信、逆序通信、单重塑和复重塑等一系列复杂的过程和方法来重塑多量子比特初始态,实现了链式量子通信.结果证明该协议是可行的,同时,在此基础上对n+1方量子隐形传态和QC之间的关系提出了猜想. 展开更多

关键词 双向链式量子隐形传态 十量子比特团簇态 多量子比特初始态 量子态转换 H门操作 幺正操作(unitary operation UO) 重塑量子态

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降雨环境下星地双向受控量子隐形传态方法研究

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作者 苏和煜 杨光 聂敏 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第11期7-15,共9页

为解决降雨环境下星地双向受控量子隐形传态质量下降的问题。首先提出一种基于十粒子纠缠态的星地双向受控量子隐形传态方案,其中通信方Alice和Bob在位于卫星的控制方Charlie允许的情况下可以同时双向传输任意二粒子量子态。进一步地,... 为解决降雨环境下星地双向受控量子隐形传态质量下降的问题。首先提出一种基于十粒子纠缠态的星地双向受控量子隐形传态方案,其中通信方Alice和Bob在位于卫星的控制方Charlie允许的情况下可以同时双向传输任意二粒子量子态。进一步地,为研究降雨环境对该隐形传态方案性能的影响,以幅值阻尼噪声信道为例,分析了星地双向受控量子隐形传态的保真度及其影响因素。最后,为克服降雨环境的影响,利用弱测量和反转测量保护量子纠缠。理论分析与仿真结果表明,弱测量和反转测量操作可以有效提高星地隐形传态的保真度,因此,本方法对于提升降雨环境下的星地受控隐形传态质量具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 十粒子纠缠态 星地双向受控量子隐形传态 降雨环境 弱测量 反转测量

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基于五粒子Cluster态的受控双向量子隐形传态 被引量：8

3

作者 郑晓毅 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期177-181,共5页

提出了一个由三方共享五粒子Cluster态为量子通道进行单粒子双向隐形传送的方案。方案中通信双方Alice和Bob各拥有五粒子Cluster态中的2个粒子以及未知单粒子态的粒子A和B,控制者Cindy拥有Cluster态中1个粒子。Alice和Bob首先分别对手... 提出了一个由三方共享五粒子Cluster态为量子通道进行单粒子双向隐形传送的方案。方案中通信双方Alice和Bob各拥有五粒子Cluster态中的2个粒子以及未知单粒子态的粒子A和B,控制者Cindy拥有Cluster态中1个粒子。Alice和Bob首先分别对手中的粒子A,B以及通道中的1个粒子做Bell基测量。并通过经典信道将测量结果告知对方以及控制者Cindy。接着,Cindy对手中的粒子做单粒子投影测量,并通过经典信道告知Alice和Bob测量结果。Alice和Bob根据三方的测量结果分别对手中的另一个粒子做出相应的幺正操作得到对方所要传送的量子态,使单粒子态的受控双向隐形传态的目的得以实现。 展开更多

关键词 量子信息 受控双向隐形传态 五粒子Cluster态 BELL基测量 幺正操作

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基于三粒子GHZ态的双向量子可控隐形传态 被引量：5

4

作者 王贵祥 刘晓东 胡占宁 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2018年第6期1010-1014,共5页

提出基于三粒子GHZ态的双向量子可控隐形传态方案.方案中,使用两个三粒子GHZ态作为量子通道.而根据在量子通道中发送者,接收者和控制者所拥有的粒子的不同以及所采用的测量基的不同,设计出了三方参与的双向可控量子隐形传态方案和四方... 提出基于三粒子GHZ态的双向量子可控隐形传态方案.方案中,使用两个三粒子GHZ态作为量子通道.而根据在量子通道中发送者,接收者和控制者所拥有的粒子的不同以及所采用的测量基的不同,设计出了三方参与的双向可控量子隐形传态方案和四方参与的双向可控量子隐形传态方案.在方案中,Alice和Bob对所拥有的粒子做合适的投影测量,并将其测量结果通知对方和控制者.若控制者同意此次传态,则会对自己所拥有的粒子做投影测量,并将结果告知接收者.接收者根据发送者和控制者的测量信息,做出相对应的幺正操作来重建发送者的量子态.同时三方参与和四方参与的量子可控隐形传态方案提高了通信的安全性. 展开更多

关键词 量子通信 双向量子可控隐形传态 GHZ纠缠态 BELL基测量

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基于GHZ纠缠态实现纯EPR对的双向量子隐形传态 被引量：5

5

作者 刘乾 胡占宁 《原子与分子物理学报》 北大核心 2017年第5期915-918,共4页

提出了一种基于Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠态进行纯EPR对双向隐形传态的方案.通过使用纠缠交换技术,通信双方Alice和Bob共享两对三粒子GHZ纠缠态来构建量子信道.方案中通过使用受控非门操作,单量子位测量以及适当的幺正操作... 提出了一种基于Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠态进行纯EPR对双向隐形传态的方案.通过使用纠缠交换技术,通信双方Alice和Bob共享两对三粒子GHZ纠缠态来构建量子信道.方案中通过使用受控非门操作,单量子位测量以及适当的幺正操作,通信双方可以同时发送一个纯EPR对给对方.故相比仅可以传送单一量子态的方案更经济. 展开更多

关键词 量子通信 双向隐形传态 GHZ纠缠态 纠缠交换 幺正操作

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二粒子态控制双向量子隐形传态（英文） 被引量：1

6

作者 王思萌 张炜 廖聪 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期272-278,共7页

为实现二粒子态的控制双向量子隐形传态,基于张量分析、贝尔基测量和冯·诺依曼测量等方法,提出二粒子态控制双向量子隐形传态的通道准则,准则中,选择九粒子纠缠态为量子通道,并给出任意九粒子纠缠态能否作为量子通道的必要条件.基... 为实现二粒子态的控制双向量子隐形传态,基于张量分析、贝尔基测量和冯·诺依曼测量等方法,提出二粒子态控制双向量子隐形传态的通道准则,准则中,选择九粒子纠缠态为量子通道,并给出任意九粒子纠缠态能否作为量子通道的必要条件.基于该条件,控制者完成冯·诺依曼测量后,通道被分为单通道、双通道、三通道和四通道.以双通道为例进行计算分析,在Alice、Bob和Controller的共同作用下,经冯·诺依曼测量后进行贝尔基测量和对应的幺正变换,最终实现Alice和Bob之间量子态的交换,通过双通道的隐形传输,验证了所提准则的可行性并给出量子通道选择的一般方法. 展开更多

关键词 量子光学 双向控制量子隐形传态 贝尔基测量 张量分析 冯·诺依曼测量 通道参数矩阵 量子通信

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基于六粒子最大纠缠态的双向控制隐形传态方案(英文) 被引量：13

7

作者 孙新梅 查新未 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1052-1056,共5页

提出了一个利用六粒子最大纠缠态作为纠缠资源的双向量子控制隐形传态方案.该理论方案中,六粒子最大纠缠态作为量子通道来连系着合法的三方——通信双方和控制方,通信双方既是发送方同时也是接收方.传输过程中,Alice传输一个任意单粒子... 提出了一个利用六粒子最大纠缠态作为纠缠资源的双向量子控制隐形传态方案.该理论方案中,六粒子最大纠缠态作为量子通道来连系着合法的三方——通信双方和控制方,通信双方既是发送方同时也是接收方.传输过程中,Alice传输一个任意单粒子态a给Bob的同时Bob也传输一个任意的单粒子态b给Alice;由控制方Charlie来控制和协助通信双方完成最终的量子态的交换;Bob先对自己手中的粒子作一个幺正操作,用户双方再各自对自己手中的粒子执行Bell基测量,测量完成后通过经典信道将自己的测量结果公开宣布,用户双方根据对方所公布的测量结果做相应的幺正操作,从而成功地实现双向量子控制隐形传态. 展开更多

关键词 量子信息 双向量子控制隐形传态 六粒子最大纠缠态 幺正操作 BELL基测量

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基于七粒子纠缠态实现受控双向非对称隐形传态 被引量：7

8

作者 邵忠良 龙银香 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期34-42,共9页

基于一个真七粒子纠缠态,提出了两个新的双向非对称受控量子隐形传态方案.第一个方案实现一方传输一个单qubit态而另一方同时传输一个2-qubit态;第二个方案实现双方分别同时传输一个2-qubit态,其中一个是任意形式的2-qubit态,另一个是Sc... 基于一个真七粒子纠缠态,提出了两个新的双向非对称受控量子隐形传态方案.第一个方案实现一方传输一个单qubit态而另一方同时传输一个2-qubit态;第二个方案实现双方分别同时传输一个2-qubit态,其中一个是任意形式的2-qubit态,另一个是Schmidt形式的2-qubit态.方案中,参与者1和2分别对各自手中的粒子使用Bell基或GHZ基进行联合测量,并把测量结果发送给对方;而监督者使用X算子基对他的qubit进行单qubit测量,并把测量结果发送给两个参与者;之后参与者在自己的部分粒子上应用适当的酉算子运算就可以恢复出对方隐形传输的量子态.与其它方案相比,所提出方案通信效率较高,且所使用的真七粒子纠缠态制备线路简单,易于实现. 展开更多

关键词 量子光学 双向受控量子隐形传态 非对称量子隐形传态 真七粒子纠缠态

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双向隐形传态方案及安全性分析 被引量：7

9

作者 杨幼凤 叶志清 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期619-622,共4页

提出了一种用Bell纠缠态作为量子信道,实现双向隐形传态的方案.通信双方Alice、Bob事先共享二对Bell纠缠态,通信开始后,Alice、Bob分别对自己拥有的部分粒子作Bell基联合测量,并将测量结果通过经典信道告诉对方.Alice、Bob根据对方提供... 提出了一种用Bell纠缠态作为量子信道,实现双向隐形传态的方案.通信双方Alice、Bob事先共享二对Bell纠缠态,通信开始后,Alice、Bob分别对自己拥有的部分粒子作Bell基联合测量,并将测量结果通过经典信道告诉对方.Alice、Bob根据对方提供的测量结果,做相应的幺正变换,即在己方的粒子上,再现对方要传的量子态信息,从而实现双向传态的目的.为了提高量子双向隐形传态的安全性,加入第三方控制,分析表明,通过增加控制方的粒子数可以增加系统的安全性,但增加到一定数量后,将无助于量子信道安全性的提高. 展开更多

关键词 量子信息 隐形传态 双向通信 安全性

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9-量子团簇态信道的非对称双向量子信息传输 被引量：1

10

作者 彭家寅 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2020年第2期353-360,共8页

利用一个9-量子团簇态为信道,分别提出了三个关于二量子态和三量子态的双向量子信息传输协议。在第一个协议中,Alice能把三量子a1、a2和a3的未知态传送给Bob,Bob能把二量子b1和b2的未知态传送给Alice。Alice采用特殊三粒子态测量基,使... 利用一个9-量子团簇态为信道,分别提出了三个关于二量子态和三量子态的双向量子信息传输协议。在第一个协议中,Alice能把三量子a1、a2和a3的未知态传送给Bob,Bob能把二量子b1和b2的未知态传送给Alice。Alice采用特殊三粒子态测量基,使得方案简化了一半。在第二个协议中,Alice在远方的Bob处制备三粒子a1、a2和a3的已知态,同时Bob也能在Alice处制备二量子b1和b2的已知态。由于他们充分利用了前馈测量策略,制备任务能够完美完成。在第三个协议中,利用前两个协议的优点,Alice能成功将三量子a1、a2和a3的未知态传送给Bob,Bob也完美地在Alice处制备二量子b1和b2的已知态。 展开更多

关键词 量子通信 非对称隐形传态 非对称远程态制备 非对称双向量子信息混合传输 9-量子团簇态

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三维单粒子态的双向受控隐形传态 被引量：1

11

作者 彭家寅 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2019年第9期1613-1620,共8页

以事先分享的两个广义最大纠缠GHZ态为量子信道,提出了一个三维单粒子态双向受控隐形传态协议。在该协议中,遥远的两方可以在第三个遥远方的控制下同时、确定性地交换他们的三维单粒子态,这种交换在没有控制者的许可下是不会成功的。为... 以事先分享的两个广义最大纠缠GHZ态为量子信道,提出了一个三维单粒子态双向受控隐形传态协议。在该协议中,遥远的两方可以在第三个遥远方的控制下同时、确定性地交换他们的三维单粒子态,这种交换在没有控制者的许可下是不会成功的。为了推广这一协议,采用投影测量和正算子值测量,分别提出了两个双向受控的三维单粒子态隐形传输协议。在这两个协议中,两个广义非最大纠缠GHZ态被用作量子信道来连接三个合法参与者,量子任务总能以一定的概率来完成。 展开更多

关键词 双向受控隐形传态 三维量子态 广义GHZ态 投影测量 正算子值测量

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基于四粒子GHZ纠缠态实现双向隐形传态 被引量：6

12

作者 胡钰安 叶志清 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期285-290,共6页

提出了一种用四粒子GHZ纠缠态作为量子信道,实现量子双向隐形传态的方案。通信双方Alice和Bob事先共享两对四粒子GHZ纠缠态。通信开始后,Alice和Bob分别对自己拥有的粒子作量子投影测量,并将测量结果通过经典信道告诉对方。Alice和Bob... 提出了一种用四粒子GHZ纠缠态作为量子信道,实现量子双向隐形传态的方案。通信双方Alice和Bob事先共享两对四粒子GHZ纠缠态。通信开始后,Alice和Bob分别对自己拥有的粒子作量子投影测量,并将测量结果通过经典信道告诉对方。Alice和Bob根据对方提供的测量结果,做相应的幺正变换,即在己方的粒子上再现对方要传的量子信息,从而实现整个双向传态的目的。只要通信双方事先选取合适的GHZ纠缠态作为量子信道以及分发不同对应的纠缠粒子,即可分别实现单量子比特任意态、双量子比特Bell纠缠态和三量子比特GHZ纠缠态的双向隐形传态。 展开更多

关键词 量子光学 双向隐形传态 四粒子GHZ纠缠态 量子投影测量 幺正操作

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任意二量子态的混合双向受控量子通信 被引量：2

13

作者 彭家寅 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期50-56,共7页

以九量子纠缠态为量子信道,提出了任意二量子态的混合双向受控量子通信协议.在该协议中,位于遥远两方的Alice和Bob既是发送者又是接收者,Alice能够传送一个未知任意二量子态给Bob,同时Bob也能够帮助Alice远程制备一个任意二量子态.该协... 以九量子纠缠态为量子信道,提出了任意二量子态的混合双向受控量子通信协议.在该协议中,位于遥远两方的Alice和Bob既是发送者又是接收者,Alice能够传送一个未知任意二量子态给Bob,同时Bob也能够帮助Alice远程制备一个任意二量子态.该协议表明:仅当发送者与控制者相互合作,量子任务才能成功完成,且总的成功概率为100%. 展开更多

关键词 量子通信 混合双向受控量子通信 隐形传态 远程态制备 任意二量子态

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通过五粒子信道的非对称双向量子信息传输

14

作者 彭家寅 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第10期88-93,共6页

利用一个五粒子团簇态为信道,分别提出了三个关于二粒子态和单粒子态的双向受控量子信息传输协议。在第一个协议中,通过引入辅助粒子,实施受控非门运算和Bell态测量,Alice能把二粒子未知态传送给Bob,同时Bob也能把单粒子未知态传送给Al... 利用一个五粒子团簇态为信道,分别提出了三个关于二粒子态和单粒子态的双向受控量子信息传输协议。在第一个协议中,通过引入辅助粒子,实施受控非门运算和Bell态测量,Alice能把二粒子未知态传送给Bob,同时Bob也能把单粒子未知态传送给Alice。在第二个方案中,通过引入辅助粒子、巧妙构造正交基和执行单粒子投影测量,Alice能帮助Bob远程地制备二粒子已知态,同时Bob也能帮助Alice远程地制备单粒子已知态。由于他们充分利用了前馈策略去构造测量基,制备任务能够完美完成。在第三个方案中,结合前两个方案的特点,Alice能成功将二粒子未知态传送给Bob,Bob也完美地在Alice处制备单粒子已知态。上述三个方案离开监控者的允许是不能实现的。 展开更多

关键词 量子通信 非对称双向受控隐形传态 非对称双向受控远程态制备 非对称双向受控量子信息混合传输 五粒子团簇态

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高维不对称受控隐形传态方案及优化 被引量：4

15

作者 刘芷仪 柏明强 +1 位作者 肖钧匀 李文靖 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期31-36,共6页

利用高维最大纠缠量子态作为信道,提出一种不对称受控双向隐形传态方案。通信双方Alice、Bob和控制者Charlie事先秘密共享纠缠态,用于构建量子信道。通信开始后,根据纠缠粒子的分发方式以及对测量基的不同选择,通信双方Alice和Bob可以... 利用高维最大纠缠量子态作为信道,提出一种不对称受控双向隐形传态方案。通信双方Alice、Bob和控制者Charlie事先秘密共享纠缠态,用于构建量子信道。通信开始后,根据纠缠粒子的分发方式以及对测量基的不同选择,通信双方Alice和Bob可以在控制者Charlie的监督下,以一定概率分别将一个高维单粒子态和一个高维二粒子态传送给对方,进而通过对测量基的优化进一步提升传输成功概率,使得传输成功概率从1/d提升到1,最终实现完美隐形传态。所提出方案中只使用广义贝尔基测量及单粒子测量,在物理上容易实现。改进后的方案中,Charlie可以对两条信道进行控制,提高了方案的安全性。 展开更多

关键词 量子光学 双向受控量子隐形传态 不对称量子传输 高维量子纠缠态

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区块链环境下用户身份匿名的量子委托计算协议 被引量：3

16

作者 王育齐 陈庚 钱伟中 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期802-811,共10页

在大数据背景下,数据安全与身份安全同等重要。其中,身份的盲性值得特别关注。为满足量子委托计算对数据与身份盲性的需求,提出一个在区块链环境下进行,能兼顾数据安全与身份安全的匿名量子委托计算协议。协议不依赖可信的第三方,用户... 在大数据背景下,数据安全与身份安全同等重要。其中,身份的盲性值得特别关注。为满足量子委托计算对数据与身份盲性的需求,提出一个在区块链环境下进行,能兼顾数据安全与身份安全的匿名量子委托计算协议。协议不依赖可信的第三方,用户能够匿名地参与委托计算协议,无需展示身份信息就可以完成委托的发送与结果的接收。在发送计算委托时,Alice使用环形网络对身份进行混淆以隐藏发送方。Bob使用受控量子隐形传态安全且匿名地反馈委托计算结果。另外,协议引入区块链技术协助第三方Charlie对用户的支付进行匿名审批。协议使用到的区块链与量子技术基本已实现,因此协议具有较高的可行性。进一步提出了改进协议,用户可以通过比对多委托方的计算结果来实现委托计算结果的可验证。该文提出的协议是一个面向大数据环境的实用协议框架,具有很好的迁移性。 展开更多

关键词 区块链 身份安全 量子委托计算 量子隐形传态

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七粒子纠缠态双向不对称控制通讯方案研究 被引量：3

17

作者 胡轶 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期690-696,共7页

提出了七粒子量子纠缠态作为量子信道的双向不对称控制通讯方案,此方案中Alice传输任意单量子比特(或任意两量子比特)给Bob、Bob传输任意两量子比特(或任意单量子比特)给Alice,通过监督者Charlie来控制.分别对Alice和Bob传输的最终信息... 提出了七粒子量子纠缠态作为量子信道的双向不对称控制通讯方案,此方案中Alice传输任意单量子比特(或任意两量子比特)给Bob、Bob传输任意两量子比特(或任意单量子比特)给Alice,通过监督者Charlie来控制.分别对Alice和Bob传输的最终信息进行Bell基测量,对Charlie的结果进行冯·诺依曼测量,测量结果表明所提方案可以完美实现,为量子光学领域产生多粒子纠缠源传输通讯提供了有效的多信息量、高安全度方法. 展开更多

关键词 量子光学 双向不对称量子控制通讯 量子隐形传态 七粒子纠缠态

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近海污染大气对自由空间量子通信性能的影响 被引量：1

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作者 张秀再 周丽娟 +1 位作者 董千恒 翟梦思 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第32期14267-14274,共8页

自由空间是量子保密通信的重要应用场景之一。近海地区,大气湿度和各种污染大气气溶胶粒子会导致量子链路性能的衰减。基于Mie散射理论,结合近海地区空气湿度对气溶胶粒径及复折射率的影响,计算吸湿后近海污染大气气溶胶的消光系数。根... 自由空间是量子保密通信的重要应用场景之一。近海地区,大气湿度和各种污染大气气溶胶粒子会导致量子链路性能的衰减。基于Mie散射理论,结合近海地区空气湿度对气溶胶粒径及复折射率的影响,计算吸湿后近海污染大气气溶胶的消光系数。根据气溶胶的粒度谱分布函数,分析近海污染大气气溶胶粒子浓度与星地量子链路衰减、量子链路效率及信道纠缠度之间的关系。针对比特翻转噪声及相位阻尼噪声,研究量子隐形传态保真度的变化。结果表明,近海地区大气相对湿度为80%的环境下,当传输距离为6 km,气溶胶粒子数浓度为60 cm^(-3)时,对应的链路衰减系数、链路效率、幅值阻尼信道量子纠缠度分别为1.7 dB、2.02×10^(-6)、0.457。仿真结果可为近海地区量子通信系统的设计与优化提供参考。 展开更多

关键词 量子通信 近海污染大气 量子链路效率 信道纠缠度 隐形传态保真度

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