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毕业论文-非理想情况下的量子操纵，共72页，
中文摘要
1993 年，Shor 算法的提出[1]，可以有效地破解 RSA 公钥体系。从此开启量
子信息学的研究与发展。目前在量子保密通讯、量子操纵、量子算法等各方面都
已经有了重大的成绩。其中量子模拟并且被美国《科学》杂志评选为了 2010 年
十大科技成果之一。
而本文，我们重点调研、研究了量子信息学的以下几个方面：量子保密通讯、
量子信息处理和量子纠缠的动力学演化。我们提出了一个改进后的诱骗态量子密
钥分配协议。可以使得在实际应用过程中，密钥分配的效率提升 300%以上。同时
我们在量子信息处理和量子纠缠演化的问题上也取得了不错的研究成果。
关键词：量子密钥分发；量子信息克隆；量子纠缠演化
Abstract
In 1993, Shor algorithm was proposed [1] and it can efficiently crack RSA public
keys system. Since that time, it began the development and the research of quantum
information. Nowadays, there have been a lot of results about quantum communication,
quantum control, quantum algorithm and etc. And quantum simulation is even listed as
one of the ten science breakthroughs in 2010 by Science magazine.
In this paper, we investigate and research in the following aspects of quantum
information:
quantum
cryptography,
quantum
information
processing
and
entanglement evolution. We have proposed an improved proposal of quantum key
distribution which can enhance the efficiency with 300% in the real application. In the
mean time, we also got some research results in the other two aspects.
Key words: quantum key distribution, quantum information cloning, quantum
entanglement evolution.
目录
第 1 章 引言…………1
1.1 研究背景………1
1.2 研究现状………1
1.3 主要解决问题…2
第 2 章 量子保密通讯3
2.1 量子密码的发展和现状………3
2.2 光子数分离攻击4
2.3 诱骗态方法……5
2.4 光源涨落带来的安全性漏洞…7
2.5 新量子密钥分发协议的结论公式……………8
2.5.1 定义…………9
2.5.2 主要公式的推导……………9
2.5.3 在 AYKI 协议上的推广……15
2.6 新协议在三强度协议上的改进17
2.7 量子密码部分总结……………20
第 3 章 量子信息处理21
3.1 量子信息和经典信息的区别…21
3.1.1 量子不可识别定理………21
3.1.2 量子不可克隆定理………22
3.2 已有的量子信息克隆技术……23
3.2.1 UQCM 克隆机制………23
3.2.2 相位协变克隆机制………24
3.2.3 二者的不统一……………24
3.3 部分先验信息下的量子比特克隆……………24
3.3.1 新克隆机制的理论推导…24
3.3.2 最优化克隆的证明………28
3.3.3 数值模拟计算……………29
3.3.4 关于 UQCM 和相位协变克隆统一………31
3.4 量子信息处理的部分总结……32
第 4 章 量子纠缠的动力学演化……33
4.1 退相干…………33
4.2 如何抑制环境的退相干………33
4.2.1 动力学去耦合方法………33
4.2.2 量子芝诺效应方法………35
4.3 两种方法完全不同的物理意义36
4.4 保护两个比特纠缠的动力学演化……………37
4.4.1 模型的建立和芝诺效应方法……………37
4.4.2 动力学去耦合的方法保护纠缠…………39
4.5 动力学演化部分的总结………47
第 5 章 结论…………48
插图索引……………49
表格索引……………50
参考文献……………51
致谢…58
声明…59
附录 A 外文资料的调研阅读报告…60
在学期间参加课题的研究成果……66