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量子中繼�
閱讀�2576�(shí)間:2020-10-27 10:48:42

量子通信系統(tǒng)使用糾纏光子�(duì)為信�(hào)�,而量子中繼器通過糾纏制備、糾纏分�(fā)、糾纏純化和糾纏交換來實(shí)�(xiàn)中繼功能的轉(zhuǎn)換器� 量子信號(hào)的傳輸距離由中繼�(jí)�(shù)決定。使用這種中繼器的量子通信系統(tǒng)可以用于�(zhǎng)距離量子通信�2015�8月中�(guó)科學(xué)技�(shù)大學(xué)人員�(shè)�(jì)了一種新型的量子中繼方案。基于量子點(diǎn)雙激�(fā)的級(jí)�(lián)過程,提出實(shí)�(xiàn)可擴(kuò)展的量子�(diǎn)糾纏光源方案,可�(gòu)建新型的量子中繼器�

工作原理

�(duì)于使用糾纏源的量子通信系統(tǒng)來說,首先借助量子中繼技�(shù)建立起一�(gè)�(zhǎng)距離的量子信�,在此基礎(chǔ)�,利用所建立的量子信道的量子特性實(shí)�(xiàn)安全的量子信�(hào)傳輸�

因此, 在這種通信模式�,不�(huì)由于量子中繼的加入而導(dǎo)致量子通信中信息的丟失。不過,這種通信模式的重要前提條件是,量子中繼不�(huì)�(dǎo)致量子信道原有特性的改變。例�,若采用量子中繼技�(shù),量子通信�(xié)議中糾纏光子�(duì)的最大糾纏性不能發(fā)生改��

根據(jù)上述特征,這種通信模式下的量子中繼技�(shù)必須�(fā)揮兩�(gè)方面的作用:

一是補(bǔ)充信�(hào)的能�

二是維持量子信道的原有特�

大多�(shù)物理�(xué)家提出的量子中繼器方案中含有CONT,運(yùn)�,但�(dāng)前還沒有�(shí)�(xiàn)能夠�(dá)到誤差不超過百分之幾的能用于�(zhǎng)距離量子信道的CONT�(yùn)算�

因此, 采用只利用線性光�(xué)器件的方�,以糾纏光子�(duì)作為量子信息的傳送通道,采用量子中繼器的目的是增加高品�(zhì)糾纏光子�(duì)的作用距�。通過�(duì)短程糾纏光子�(duì)�(jìn)行糾纏純化和糾纏交換,得到高糾纏度的�(zhǎng)程糾纏光子對(duì)。從而建立起�(zhǎng)距離的量子信��

功能特點(diǎn)

一般來�,經(jīng)典通信�,在利用中繼技�(shù)恢復(fù)信號(hào)的能量同�(shí),起了兩�(gè)方面的作用:一方面恢復(fù)了信�(hào)的傳輸特性,另一方面表示信息的比特也隨之得到了恢�(fù)。與�(jīng)典中繼器不同,量子中繼器不是一�(gè)放大�,需要利用盆子態(tài)的糾纏與交換來實(shí)�(xiàn)量子中繼功能�

量子通信中的信息載體一童子信號(hào)具有量子特性,傳輸和最終檢�(cè)的核心部分不是能量而是信號(hào)的某種量子狀�(tài)。研究表�,量子信�(hào)的狀�(tài)同時(shí)受到�(jīng)典噪聲和量子嗓聲的影�,這些噪聲�(huì)�(dǎo)致量子比特的退相千�(xiàn)象發(fā)�,從而導(dǎo)致信息丟失,使得量子通信不能正常�(jìn)�。另一方面,經(jīng)典噪聲使得t 子信�(hào)的傳輸特性不斷衰減,�(dǎo)致量子信�(hào)不斷�?nèi)?,最終難以檢�(cè)�

因此,量子中繼應(yīng)該具有兩�(gè)方面的功能:

1、通過�(bǔ)充量子信�(hào)的能量實(shí)�(xiàn)量子信號(hào)的穩(wěn)定傳�

2、在�(bǔ)充量子信�(hào)能量的同�(shí),,保證量子信�(hào)攜帶的量子比特不�(fā)生改��

維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��

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