基于矩阵乘积态的有限纠缠量子傅里叶变换模拟 被引量：1

1

作者 刘晓楠 廉德萌 +1 位作者 杜帅岐 刘正煜 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第9期80-86,共7页

与经典计算不同,在量子计算中量子比特可以处于叠加态,多个量子比特之间还可以形成纠缠态。表示n个量子比特组成的量子态需要存储2^(n)个振幅,这种指数级的存储开销使得大规模的量子模拟难以进行。然而当量子态的纠缠程度有限时,使用矩... 与经典计算不同,在量子计算中量子比特可以处于叠加态,多个量子比特之间还可以形成纠缠态。表示n个量子比特组成的量子态需要存储2^(n)个振幅,这种指数级的存储开销使得大规模的量子模拟难以进行。然而当量子态的纠缠程度有限时,使用矩阵乘积态表示量子态仅需要线性的空间复杂度,可以扩大模拟的规模。使用HIP-Clang语言,基于CPU+DCU的异构编程模型,使用矩阵乘积态表示量子态,对量子傅里叶变换进行模拟。结合矩阵乘积态的特点,对量子傅里叶变换线路进行分析,减少模拟实现时不必要的张量缩并运算与正交化构建。对模拟过程中的张量缩并进行分析,使用TTGT算法完成张量缩并运算,同时利用DCU的并行处理能力来提高效率。对模拟结果进行分析,分别通过振幅误差与半经典Draper量子加法器的结果验证了模拟的正确性。对模拟规模进行分析,当量子态的纠缠熵最大时,使用16 GB的内存空间最多只能模拟24位的量子态,而当量子态内部纠缠程度较低时,可以对上百位的量子态进行量子傅里叶变换模拟。 展开更多

关键词 量子模拟 量子傅里叶变换 矩阵乘积态 异构计算 DCU HIP-Clang

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基于单态的量子隐私集合求交协议

2

作者 田欣莹 林舒欣 林崧 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期47-54,共8页

隐私集合求交(private set intersection,简称PSI)是一种重要的密码原语.提出基于单态的量子隐私集合求交(quantum private set intersection,简称QPSI)协议.在该协议中,单态作为信息载体由一个半可信第三方制备,两个参与者根据各自的... 隐私集合求交(private set intersection,简称PSI)是一种重要的密码原语.提出基于单态的量子隐私集合求交(quantum private set intersection,简称QPSI)协议.在该协议中,单态作为信息载体由一个半可信第三方制备,两个参与者根据各自的私有数据集将信息编码至载体粒子.参与者在半可信第三方协助下能获得正确的交集,且不会得到交集以外另一方集合的任何信息.该文协议能抵抗一些常见的外部攻击和内部攻击.该文协议可推广至多方情形,具有良好的扩展性。 展开更多

关键词 量子密码 隐私集合求交 单态 FOURIER变换

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利用三对纠缠粒子作为通道实现任意三粒子量子态的概率传送 被引量：17

3

作者 席拥军 方建兴 +1 位作者 朱士群 钱学旻 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期61-65,共5页

提出了一个利用三对任意纠缠的粒子作为量子通道对一个任意的三粒子量子态进行隐形传送的方案。发送者对需传送的未知任意三粒子量子态与属于自己的纠缠对中的三个粒子进行三次Bell基测量,并将测量结果通过经典通道告诉接受者,接受者根... 提出了一个利用三对任意纠缠的粒子作为量子通道对一个任意的三粒子量子态进行隐形传送的方案。发送者对需传送的未知任意三粒子量子态与属于自己的纠缠对中的三个粒子进行三次Bell基测量,并将测量结果通过经典通道告诉接受者,接受者根据这些信息对自己拥有的三个粒子进行相应的联合幺正变换,可使这三个粒子处于待发送的原始量子态,从而实现量子态的隐形传送。成功实现量子态隐形传送的概率取决于三对纠缠对中的三个较小系数,当纠缠对为最大纠缠时,可实现概率为1的传送。 展开更多

关键词 量子光学 隐形传送 纠缠态 幺正变换

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量子纠缠态与量子隐形传态 被引量：2

4

作者 李克轩 李文博 +2 位作者 李烨 李宓善 李亚玲 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 2004年第3期64-69,共6页

量子纠缠态是量子力学的精髓.回顾了基于双光子纠缠的量子隐形传态的基本原理、实验主要进展,指出了量子隐形传态的重要特点及其实现的关键技术,分析讨论了对光子偏振态进行幺正变换的试验方案.

关键词 量子光学 量子纠缠态 量子隐形传态 幺正变换

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基于cluster态任意单粒子态可控量子信息共享 被引量：3

5

作者 李艳平 王天银 尹宝银 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期191-195,共5页

基于cluster态具有较强的纠缠顽固性,提出两个利用四粒子cluster态传送任意单粒子态的量子信息共享方案.第一个方案中发送者Alice、控制者Charlie和接收者Bob共享一个四粒子纠缠态,首先Alice对自己拥有的粒子执行一个三粒子Von-Neumann... 基于cluster态具有较强的纠缠顽固性,提出两个利用四粒子cluster态传送任意单粒子态的量子信息共享方案.第一个方案中发送者Alice、控制者Charlie和接收者Bob共享一个四粒子纠缠态,首先Alice对自己拥有的粒子执行一个三粒子Von-Neumann联合测量,然后Charlie对其拥有粒子执行Z基测量,最后Bob根据发送者和控制者的测量结果,对所拥有的粒子做适当的幺正变换,就能重建共享的单粒子任意态.第二个方案利用一个辅助粒子,发送者Alice、控制者Charlie只需做Bell基测量,Bob通过比特位翻转和幺正变换即可得到Alice传送的量子态.与已有方案相比,两方案信息共享的成功概率为100%,且只需四粒子cluster态为载体,可在目前实验室技术条件下实现. 展开更多

关键词 量子通信 团簇态 BELL基测量 幺正变换 可控量子隐性传态

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利用cluster态实现任意两粒子纠缠态的概率隐形传态(英文) 被引量：5

6

作者 于立志 吴韬 +1 位作者 何娟 倪致祥 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期167-173,共7页

提出两个概率隐形传态方案,这两个方案都是以一个四粒子cluster非最大纠缠态作为量子信道来实现未知两粒子纠缠态的隐形传态。在第一个方案中传送的是一个特殊的两粒子纠缠态,此纠缠态可以实现一定的概率传输,此概率由cluster态中绝对... 提出两个概率隐形传态方案,这两个方案都是以一个四粒子cluster非最大纠缠态作为量子信道来实现未知两粒子纠缠态的隐形传态。在第一个方案中传送的是一个特殊的两粒子纠缠态,此纠缠态可以实现一定的概率传输,此概率由cluster态中绝对值较小的两个系数决定。在第二个方案中,传送的是任意两粒子纠缠态,与第一方案相比,Bob除了需要实施幺正变换外,还要实施量子控制相位门才能重建被传送的纠缠态。使用非最大纠缠cluster态作为量子信道可以节约更多的纠缠资源和经典信息。 展开更多

关键词 量子光学 概率隐形传态 cluster态 BELL态测量 幺正变换 量子控制相位门

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基于绝热量子演化的量子状态转换方法 被引量：1

7

作者 文家焱 梁世东 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期17-20,共4页

量子算法成功的标志体现为实现了正确的量子状态转换,这一过程主要通过适当的量子算符来实现。然而,事实证明寻找合适的量子算符是非常困难的。之前大多数研究主要采用机器学习的方法解决这一问题,这些算法与以酉量子操作为特征的量子... 量子算法成功的标志体现为实现了正确的量子状态转换,这一过程主要通过适当的量子算符来实现。然而,事实证明寻找合适的量子算符是非常困难的。之前大多数研究主要采用机器学习的方法解决这一问题,这些算法与以酉量子操作为特征的量子电路模型有较大差距,也难以分析其在量子计算机上的实现。提出利用绝热量子演化实现量子状态的转换,与标准量子计算模型相比,量子状态的转换更加直接,也不用考虑算符的酉性,因此是在量子计算及量子通信中值得借鉴的量子状态转化方法。 展开更多

关键词 量子计算 量子算符 绝热量子演化

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受第三方控制的量子安全对话方案 被引量：6

8

作者 邹昕 叶志清 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期501-504,共4页

通过量子隐形传态只能单向传递信息,从某种意义上说,并不是真正的"通信",本文提出一个由第三方控制的量子双向通信方案:通信双方经过幺正变换实现信息编码,然后分别对自己拥有的粒子进行贝尔基联合测量,公布测量结果,在控制... 通过量子隐形传态只能单向传递信息,从某种意义上说,并不是真正的"通信",本文提出一个由第三方控制的量子双向通信方案:通信双方经过幺正变换实现信息编码,然后分别对自己拥有的粒子进行贝尔基联合测量,公布测量结果,在控制方同意的情况下,实现量子安全对话,而控制方并不知道对话内容.由于控制方的加入,大大增强了量子对话的安全性,使得这一方案更趋完美.通过量子信道实现了经典信息的安全双向通信,它在未来量子安全对话、量子保密通信的实际应用中能起到重要的参考作用. 展开更多

关键词 量子对话 幺正变换 Bell基联合测量 安全性

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激发相干态下介观电感耦合电路的量子效应 被引量：4

9

作者 蔡绍洪 康金平 张玉强 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期605-611,共7页

从无耗散介观电感耦合电路的经典运动方程出发,运用线性变换的方法对电路进行量子化,在此基础上计算了激发相干态下电路中电荷、电流的量子涨落。结果表明,在未接电源时各回路电荷、电流的平均值和方均值均不为零,存在量子涨落,涨落大... 从无耗散介观电感耦合电路的经典运动方程出发,运用线性变换的方法对电路进行量子化,在此基础上计算了激发相干态下电路中电荷、电流的量子涨落。结果表明,在未接电源时各回路电荷、电流的平均值和方均值均不为零,存在量子涨落,涨落大小不仅取决于回路自身的参数,还与另一回路参数以及耦合电感参数有关,即两回路的量子噪声是相互关联的,而且它们还明显地依赖于电路所处的状态参数,即粒子数态参数和相干态参数。 展开更多

关键词 量子光学 激发相干态 线性变换 介观电路 量子效应

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基于Cluster态的量子通信(英文) 被引量：4

10

作者 王东 查新未 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期687-692,共6页

提出基于Cluster态量子对话,这使得合法双方可以直接交换4位秘密信息。和3粒子W态相比较,此协议有以下优点:经过两步安全检查后,通过单光子发射和两位经典信息的帮助,可以相互传输4比特秘密信息。还可以克服拦截重发攻击、纠缠测量攻击... 提出基于Cluster态量子对话,这使得合法双方可以直接交换4位秘密信息。和3粒子W态相比较,此协议有以下优点:经过两步安全检查后,通过单光子发射和两位经典信息的帮助,可以相互传输4比特秘密信息。还可以克服拦截重发攻击、纠缠测量攻击和最优化非相干攻击。 展开更多

关键词 量子通信 Cluster态 幺正变换 测量基 最优化非相干攻击

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基于6粒子团簇态实现2粒子任意态的量子信息分离 被引量：8

11

作者 李渊华 金翠平 +2 位作者 王永胜 乔学增 聂义友 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第5期502-505,共4页

通过对Lu Chao-yang等最近介绍6粒子团簇态的新应用研究,提出了一个新的2粒子任意态的信息分离方案.在这个方案中,发送者对自己拥有的粒子做一次5粒子von-Neumann联合测量,控制者对其拥有的粒子做单粒子的投影测量,接受者根据发送者和... 通过对Lu Chao-yang等最近介绍6粒子团簇态的新应用研究,提出了一个新的2粒子任意态的信息分离方案.在这个方案中,发送者对自己拥有的粒子做一次5粒子von-Neumann联合测量,控制者对其拥有的粒子做单粒子的投影测量,接受者根据发送者和控制者的测量结果,对自己拥有的粒子做适当的幺正变换,就可以重建发送者的2粒子任意态,该方案成功的概率为100%. 展开更多

关键词 量子信息分离 6粒子团簇态 幺正变换

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量子态转化的一些数学性质 被引量：1

12

作者 任林源 李永明 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期711-714,共4页

目的为研究混合量子态MLOCC和ELOCC的最大催化转化概率在一定条件下的数学性质。方法利用tensor积和量子纠缠态的有关性质。结果得出了几个关于MLOCC和ELOCC纠缠转化的定理。结论可以对量子纠缠态的转化问题作进一步的数学研究来加深对... 目的为研究混合量子态MLOCC和ELOCC的最大催化转化概率在一定条件下的数学性质。方法利用tensor积和量子纠缠态的有关性质。结果得出了几个关于MLOCC和ELOCC纠缠转化的定理。结论可以对量子纠缠态的转化问题作进一步的数学研究来加深对量子纠缠转化的物理理解。 展开更多

关键词 量子纠缠态 催化转化 优超

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三粒子任意态的量子隐形完全传送(英文) 被引量：12

13

作者 查新未 张炜 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期979-982,共4页

提出一个利用六粒子非贝尔对量子通道对一个任意的三粒子量子态进行隐形传送的方案.发送者Alice对需传送的三粒子量子态与属于自己的纠缠对中的三粒子进行三次Bell基测量,并将测量结果通过经典通道告诉接受者,接受者Bob根据这些信息对... 提出一个利用六粒子非贝尔对量子通道对一个任意的三粒子量子态进行隐形传送的方案.发送者Alice对需传送的三粒子量子态与属于自己的纠缠对中的三粒子进行三次Bell基测量,并将测量结果通过经典通道告诉接受者,接受者Bob根据这些信息对自己拥有的粒子进行Toffoli变换,就可使这三粒子处于待发送的原始量子态,从而实现概率为1的量子态隐形传送.利用变换算符的思想,很容易得出塌陷态的表达式以及接受者Bob所做的幺正变换的表达式. 展开更多

关键词 量子隐形传送 变换算符 六粒子纠缠通道

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用Greenberger-Horne-Zeilinger态作量子信道实现多点控制的远程单比特幺正变换(英文) 被引量：1

14

作者 陈立冰 刘玉华 +1 位作者 路洪 金锐博 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期192-196,共5页

提出了一个用三粒子纠缠的GHZ态作为量子信道实现多点控制的远程单比特幺正变换的操纵方案.在该方案中,发送者Alice能"传送"一个幺正变换给远距离的接收者Bob,此幺正变换的结构分别由Alice和Bob决定.而Alice与Bob间的量子信... 提出了一个用三粒子纠缠的GHZ态作为量子信道实现多点控制的远程单比特幺正变换的操纵方案.在该方案中,发送者Alice能"传送"一个幺正变换给远距离的接收者Bob,此幺正变换的结构分别由Alice和Bob决定.而Alice与Bob间的量子信道宽度,亦远程单比特幺正变换的成功操纵几率则由第三者Cindy控制.Cindy与Alice(Bob)间的经典通讯也由Cindy控制. 展开更多

关键词 量子信息 远程幺正变换 GHZ态 操纵

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基于四粒子cluster态的N位量子态秘密共享方案 被引量：2

15

作者 吴君钦 林慧英 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期472-477,共6页

为了实现N位量子态秘密共享,提出利用四粒子cluster态作为量子信道,cluster态虽然不是最大的纠缠态,但是有比最大纠缠态更强健的性质,通信者Alice通过添加辅助粒子,并对量子态进行五粒子联合测量,Bob(Charlie)对手中的粒子进行单粒子测... 为了实现N位量子态秘密共享,提出利用四粒子cluster态作为量子信道,cluster态虽然不是最大的纠缠态,但是有比最大纠缠态更强健的性质,通信者Alice通过添加辅助粒子,并对量子态进行五粒子联合测量,Bob(Charlie)对手中的粒子进行单粒子测量,并把结果和恢复量子态需要进行的操作告知Charlie(Bob),Charlie(Bob)按照从Bob(Charlie)处得到的信息对手中的粒子进行相应的操作,最后再根据需要,把量子态通过相应的量子线路得到所需要共享的量子态。安全性分析证明此方案是安全的。 展开更多

关键词 量子光学 秘密共享 cluster态 纠缠态 联合测量 幺正变换 量子线路

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利用Hadamard变换构建局域等价最大纠缠态 被引量：1

16

作者 黄海清 霍广文 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期179-183,共5页

在量子纠缠中态的演化是一个幺正演化过程,而局域幺正变换不改变体系的纠缠特性.基于Hadamard变换提出一种局域幺正变换方法,将Yeo和Chua提出的四粒子最大纠缠态及Borras等提出的六粒子纠缠态变换成纠缠特性完全相同的简单形式的四粒子... 在量子纠缠中态的演化是一个幺正演化过程,而局域幺正变换不改变体系的纠缠特性.基于Hadamard变换提出一种局域幺正变换方法,将Yeo和Chua提出的四粒子最大纠缠态及Borras等提出的六粒子纠缠态变换成纠缠特性完全相同的简单形式的四粒子和六粒子纠缠态,为实现制备及应用提供了理论依据。这些纠缠态具有更简单的表达式和特殊的纠缠特性,在量子隐形传态、量子密集编码、量子安全直接通信等方面有潜在应用前景。 展开更多

关键词 量子光学 最大纠缠态 量子Hadamard门 局域么正变换

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一种新的未知三粒子量子态秘密共享方案 被引量：5

17

作者 吴君钦 林慧英 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期315-320,共6页

提出了使用GHZ的三粒子纠缠态作为量子信道来实现三个未知量子纠缠态的秘密共享,并对方案的安全性进行了证明。该方案通过对粒子进行三粒子GHZ态的测量和X基测量,最后使用相应的幺正变换来实现三个量子位的秘密共享。与相关文献相比,此... 提出了使用GHZ的三粒子纠缠态作为量子信道来实现三个未知量子纠缠态的秘密共享,并对方案的安全性进行了证明。该方案通过对粒子进行三粒子GHZ态的测量和X基测量,最后使用相应的幺正变换来实现三个量子位的秘密共享。与相关文献相比,此方案既完成了对未知三粒子纠缠态的秘密共享又没有增加量子信道的实现难度,为共享更多位的量子秘密共享方案提供了理论依据。 展开更多

关键词 量子光学 三粒子纠缠态 量子态共享 X基测量 幺正变换

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通过cluster态实现两粒子纠缠态的量子几率隐形传态(英文) 被引量：2

18

作者 于立志 朱军方 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期580-584,共5页

提出通过一个四粒子cluster非最大纠缠态作为量子信道来实现一未知两粒子纠缠态的量子几率隐形传态方案。在此方案中,纠缠态可以实现一定的几率传输,此几率由cluster态中绝对值较小的两个系数决定。如果我们用cluster最大纠缠态作为量... 提出通过一个四粒子cluster非最大纠缠态作为量子信道来实现一未知两粒子纠缠态的量子几率隐形传态方案。在此方案中,纠缠态可以实现一定的几率传输,此几率由cluster态中绝对值较小的两个系数决定。如果我们用cluster最大纠缠态作为量子信道,此时几率隐形传态就成了一般的隐形传态,即成功传输的几率为100%。 展开更多

关键词 量子几率隐形传态 cluster态 BELL态测量 幺正变换

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Fock空间中基于波色双模指数二次型算符的连续变量纠缠态的量子涨落特性(英文) 被引量：1

19

作者 路俊哲 李安康 马雷 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期31-39,共9页

利用线性量子变换理论(LQTT),导出在Fock空间中连续变量两体纠缠态的量子涨落计算的一般公式,并讨论此纠缠态的压缩特性。通过线性拟合的方法,得到当涨落度和纠缠熵分别出现极值时,态参数之间关系。结果显示当达到较大纠缠时,该态的压... 利用线性量子变换理论(LQTT),导出在Fock空间中连续变量两体纠缠态的量子涨落计算的一般公式,并讨论此纠缠态的压缩特性。通过线性拟合的方法,得到当涨落度和纠缠熵分别出现极值时,态参数之间关系。结果显示当达到较大纠缠时,该态的压缩程度也较大,除此以外还得到了涨落度随参数和纠缠熵的变化关系。举例说明此公式在计算双模压缩真空态和单边双模压缩真空态的量子涨落中的应用。 展开更多

关键词 量子光学 量子涨落 线性量子变换理论 压缩特性 连续变量纠缠态

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量子系统中基于李雅普诺夫稳定性理论的叠加态的制备(英文) 被引量：5

20

作者 丛爽 张媛媛 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期821-827,共7页

在量子系统中利用被控系统的本征值,构造用来进行坐标旋转的幺正矩阵.通过幺正变换操作抵消系统每个状态所具有的局部相位,并选择变换后的被控状态与目标态之间的误差作为李雅普诺夫函数.在此基础上,基于李雅普诺夫稳定性理论,在保证控... 在量子系统中利用被控系统的本征值,构造用来进行坐标旋转的幺正矩阵.通过幺正变换操作抵消系统每个状态所具有的局部相位,并选择变换后的被控状态与目标态之间的误差作为李雅普诺夫函数.在此基础上,基于李雅普诺夫稳定性理论,在保证控制系统稳定的前提下进行控制律的设计,给出了系统状态制备所需控制的详细设计过程,并对结果进行了对比分析.最后,在一个自旋1/2粒子系统上,采用本文所提方法分别对目标态是本征态和叠加态的制备进行了系统仿真实验,并对系统状态演化时间与不同参数情况下控制值之间的关系进行了分析. 展开更多

关键词 幺正变换 量子系统控制 李雅普诺夫函数 叠加态

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