量子隐形传态-量子通信

• Alice将测量结果（即获得那一个 B ell态） 经由经典通道传递给Bob ， Bob手头的纠 缠粒子 3会因Alice的测量坍缩到相应的量 子态上，于是Bob在获知Alice的测量结果之 后，对粒子 3做相应的操作，便可以使粒子 3处在与粒子 1原先未知量子态完全相同的 量子态上，这就完成了粒子 1的未知量子态 的量子隐形传送。
量子隐形传态-量子通信
1993年Bennet等在PRL上发表一篇 开创性的论文，提出量子隐形传态 的方案：将某个粒子的未知量子态 传送到另一个地方，把另一个粒子 制备到这个量子态上，而原来的粒
子仍留在原处。
量子隐形传态-量子通信
量子隐形传态-量子通信
• 其基本思想是：将原物的信息分成经典信 息和量子信息两部分，它们分别经由经典 通道和量子通道传送给接收者。
量子隐自旋为1/2离子的自旋态 |Ф>=a|↑>+b|↓> |a|2+|b|2=1 发送给远处的接收员Bob. Alice和Bob之间 有一个经典信息通道。
量子隐形传态-量子通信
• 步骤： （1）首先制备自旋为1/2的粒子1，使它处 在|Ф>1态， |Ф>=a|↑>1+b|↓>1 |a|2+|b|2=1 粒子放在Alice处
量子隐形传态-量子通信
• 制备自旋为1/2的粒子2和3组成的EPR对， 让它们处在纠缠态，并同时将粒子2和3分 送给Alice和Bob。
量子隐形传态-量子通信
• 由于 E PR粒子对具有量子关联特性，若对 其中一个粒子进行局域操作（包括测量）， 另一个粒子的量子态立即发生相应的变化， 因此 E PR粒子对构成Alice和Bob之间的一 条量子通道。
量子隐形传态-量子通信
• 首次实验实现了未来长程量子通讯的关键 器件──量子中继器；首次实验实现五光子 纠缠和终端开放的量子态隐形传输，这是 迄今为止量子纠缠的世界记录等。
量子隐形传态-量子通信
• 参考资料： （1）苏汝铿，量子力学，北京：高等教育 出版社，2002，488-490 (2) 郭光灿，神奇的量子技术 /n435777/n435943/n4 35950/n436019/14504.html （3）李文轩，李文博，李烨等，量子纠缠 态与量子隐形传态，北 方 交 通 大 学 学 报，2004.6，63-69
量子隐形传态-量子通信
量子隐形传态-量子通信
• 1997年年底奥地利研究组首先在实验上演 示成功这种量子隐形传态，论文发表在 《自然》上，引起国际学术界的极大兴趣。
量子隐形传态-量子通信
潘建伟
(中国最接近诺贝尔奖的人）
• 在世界上首次成功地实现了 量子态隐形传输以及纠缠交 换；在发现线性光学纠缠态 纯化理论方案的基础上，首 次成功地实现了高精度的纠 缠态纯化；
量子隐形传态-量子通信
量子隐形传态-量子通信
• Alice采用可以识别贝尔基的装置对粒子和2 联合进行测量，而同时Bob也对粒子3的自 选太进行测量。
• Alice用贝尔基测量的装置测出的结果只能 是四个贝尔基中的一个，概率为1/4。Bob 测出的一定是下式与该贝尔基对应的系数。
量子隐形传态-量子通信
量子隐形传态-量子通信
2020/12/20
量子隐形传态-量子通信
• 量子隐形传态（quantum teleportation )， 也称为量子远程通讯、量子离物传态，是 企图表现一种信息的无须直接通过一个通 道的隐形传送过程：先提取原物的所有信 息，然后传送到接收地点，接收者根据这 些信息复制出原物的复制品。
量子隐形传态-量子通信
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/12/20
量子隐形传态-量子通信