[發(fā)明專利]基于五比特Brown態(tài)受控多方聯(lián)合遠程制備三比特態(tài)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010420092.4
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111555877B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜敏;楊甬;鎖珍;張佳慧;陳虹;劉芹;許智航
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 郭磊

1.一種基于五比特Brown態(tài)受控多方聯(lián)合遠程制備三比特態(tài)方法，其特征在于，包括：

步驟1：信道準備：在控制方Duke控制下，發(fā)送方Alice和Bob_T，其中，T＝1,…,M-1，想要幫接收方Charlie遠程制備任意三比特態(tài)，其表達形式如下：

其中，幅度系數(shù){a_j,j∈{0,1,...,7}}是實數(shù)，滿足歸一化條件相位{θ_s,s∈{0,1,...,7}}滿足條件θ_s∈[0,2π)；

假設(shè)Alice擁有一個五比特Brown態(tài)和三比特GHZ態(tài)作為信道；信道的具體形式如下：

Alice引入了輔助粒子C₁和C₂，并將它們都初始化為|0，為了實現(xiàn)多方發(fā)送，Alice引入了輔助粒子并將它們初始化為|0；

步驟2：信道調(diào)制：Alice對粒子(A₁，C₁)和(A₂，C₂)分別執(zhí)行CNOT操作，其中粒子A₁和A₂作為控制量子比特，粒子C₁和C₂作為目標量子比特；Alice對粒子執(zhí)行CNOT操作，其中粒子(B₁⁽¹⁾，B₂⁽¹⁾，B₃⁽¹⁾)作為控制量子比特，作為目標量子比特；完成信道調(diào)制后，Alice對粒子進行重新分配，其中粒子(A₁，A₂，A₃)屬于Alice，粒子(B₁，B₂，B₃)屬于Bob_T，其中，T＝1,…,M-1，粒子(C₁，C₂，C₃)屬于Charlie，粒子D₁屬于Duke；

步驟3：量子測量：Alice對粒子(A₁，A₂，A₃)執(zhí)行幅度測量，測量基{|ω_m,m∈{0,1,...,7}}的表達形式如下：

Alice完成幅度測量后，Bob_T，其中，T＝1,…,M-1，沒有立刻執(zhí)行相位測量，根據(jù)測量結(jié)果{|ω_m,m∈{0,1,...,7}}，Bob_T，其中，T＝1,…,M-1和Charlie對粒子執(zhí)行對應的幺正操作U^m；

接著，Bob_T，其中，T＝1,…,M-1，選擇相位測量基{|λ_m,m∈{0,1,...,7}}對粒子其中，T＝1,…,M-1，執(zhí)行相位測量，其表達形式如下：

其中

同時，當控制方Duke同意Alice、Bob_T，其中，T＝1,…,M-1，和Charlie之間的態(tài)制備，就會對粒子D₁執(zhí)行測量{|0,|1}；Duke通過經(jīng)典信道發(fā)送經(jīng)典信息給Charlie；

步驟4：恢復目標等價態(tài)：Alice的測量結(jié)果對應的二進制序列為Bob_T，其中，T＝1,…,M-1，的測量結(jié)果對應的二進制序列為幺正操作I和(σ_z)分別對應Z⁽⁰⁾和Z⁽¹⁾；

步驟4中，如果Duke的測量結(jié)果為|0，Charlie獲得Alice和Bob_T，其中，T＝1,…,M-1，的測量結(jié)果，對每一位執(zhí)行二進制異或操作Charlie根據(jù)m⁽²⁾,m⁽¹⁾,m⁽⁰⁾的值執(zhí)行對應的幺正操作可以恢復目標等價態(tài)|τ；

步驟4中，如果Duke的測量結(jié)果為|1，Charlie獲得Alice和Bob_T，其中，T＝1,…,M-1，的測量結(jié)果，對每一位執(zhí)行二進制異或操作并將m⁽²⁾和m⁽¹⁾的值取反；Charlie根據(jù)m⁽²⁾,m⁽¹⁾,m⁽⁰⁾的值執(zhí)行對應的幺正操作可以恢復目標等價態(tài)|τ。