通过EPR通道传输二进制信息的量子通信方案.doc

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1、烟台大学毕业论文（设计）分类号编号烟台大学毕业论文（设计）通过EPR通道传输二进制信息的量子通信方案BinaryInformationTransferviatheEinstein-Podolsky-RosenChannel申请学位：学士院系：光电信息科学技术学院专业：应用物理姓名：刘峰学号：200413501004指导老师：曹德忠（讲师）2008年5月24日烟台大学毕业论文（设计）烟台大学烟台大学毕业论文（设计）通过EPR通道传输二进制信息的量子通信方案姓名：刘峰导师：曹德忠（讲师）2008年5月24日完成地点：烟台大学IV烟台大学毕业论文（设计）烟台

2、大学毕业论文（设计）任务书院（系）：姓名刘峰学号200413501004毕业届别应届专业应用物理毕业论文（设计）题目通过EPR通道传输二进制信息的量子通信方案指导教师曹德忠学历博士职称讲师所学专业理论物理具体要求(主要内容、基本要求、主要参考资料等)：进度安排：指导教师（签字）：年月日院（系）意见：教学院长（主任）（签字）：年月日备注：IV烟台大学毕业论文（设计）[摘要]:本文简单的介绍了纠缠态的定义。回顾了量子通信方案、量子克隆方面的文献。在以前量子通信方案的基础上，本文作者提出了一个新的只利用EPR通道传输二进制信息的量子通信方案，并对此方案进行了

3、评价。[关键词]:纠缠态;非精确克隆;EPR通道;量子通信IV烟台大学毕业论文（设计）[Abstract]:Thisdissertationintroducesthedefinitionofentangledstateandreviewstheliteratureaboutquantumcommunicationschemeandquantumcloning.Basedonthepreviousquantumcommunicationschemes,theauthordesignsanewschemeonlyusingEPRchanneltotrans

4、portbinaryinformation.Additionally,theauthormakesanevaluationofthisscheme.[Keywords]Entangledstate,InaccurateCloning,EPRChannel,QuantumCommunicationIV烟台大学毕业论文（设计）目录1引言71.1研究背景71.2纠缠态71.3几种量子通信方案91.4量子克隆152通过EPR通道传输二进制信息的量子通信方案172.1方案简述172.2方案描述182.2.1达成通信协议182.2.2EPR通道传输182.3方案扩

5、展232.4应用232.4.1通信协议242.4.2方案应用242.5缺陷243结论24致谢26参考文献27烟台大学毕业论文（设计）1引言1.1研究背景自量子力学建立以来，这一理论就不断改变着人们对世界的认识。由于量子力学中的“不确定性”以及“纠缠”等独特的性质和现象，利用量子力学设计新的通信方式逐渐引起人们的关注。随着近年来实验条件的进步，一系列量子通信领域的理论结果得以验证，量子通信引起了物理界的极大兴趣和重视。量子通信方案可以分为两类，一类是包含EPR[1]通道和经典通道的量子通信方案,一类是只包含EPR通道的量子通信方案。然而，很多通信方案都遭

6、到了不同程度的质疑。其中，争议最多的就是只包含EPR通道的量子通信方案。这是因为包含EPR通道的量子通信方案与超光速通信紧密的联系在一起。Herbert[2]于1982年提出了一种只通过EPR通道进行通信的方案。由于这一方案仅利用了EPR通道，因此信息的能够以超越光速传递。这一方案立刻遭到了Wooters、Zurek[3]以及Glauber[4]等人的反对。Wooters和Zurek证明基于量子力学的态叠加原理，不存在能够精确复制任意量子态的物理过程。这一结果称为“量子不可克隆定理”。由于Herbert的方案中涉及到了量子态的精确克隆，所以这一方案被否

7、定了。量子不可克隆定理在一段时间内限制了对量子克隆的讨论。然而，随着概率克隆和非精确克隆等量子克隆方式的出现，利用量子克隆实现只包含EPR通道的量子通信方案的可能性再度引起了广泛的讨论。尽管Bruss[5]等人从理论上讨论了利用纠缠作用进行超光速通信的可能性，并证明了在当前的量子力学理论框架下不允许此类通信方案的存在。但新的只利用了EPR通道的量子通信方案仍被设计出来，并等待实验的验证。1.2纠缠态纠缠是量子力学中奇妙的特性之一。在处于纠缠态的系统中，各子系统并不是独立存在而是与其它子系统之间存在着一种相互作用。这种相互作用是瞬时的并且可以作用在任意远

8、的距离上。也就是说，这种相互作用是不受时间和空间的限制的。考虑1、2两个系统。设与是1、2两系