以最大slice态为信道的受控量子远程控制

彭家寅

内江师范学院 数学与信息科学学院，四川 内江641199

量子纠缠是量子计算和量子信息理论的核心，它被用作执行诸如量子安全直接通信[1-2]、量子密钥分配[3]、量子对话[4]、量子签名[5]、量子隐形传态[6-7]、量子态分享[8]、量子信息集中[9-10]和远程态制备[11-12]等量子任务的物理资源。在这些量子任务中，纠缠的一个引人注目的应用是由Bennett 等于1993 年提出的量子隐形传态[13]，它允许以Einstein-Podolsky-Rosen对为量子信道来实现任意单量子态的隐形传输。除量子隐形传态外，量子纠缠还允许人们将任意的酉算子从发送者Alice 传送给遥远的接受者Bob，以操控某些量子态。称这种量子算子的传输为量子算子的远程实现（有时也称它为量子远程控制），它将在分布式量子计算、大规模量子模拟、量子程序或其他远程量子信息处理任务中发挥重要作用。Huelga等[14]提出的第一个量子远程控制方案，探索了在遥远的量子系统上传输任意酉算子的方法。即Alice可以对位于远处的Bob 所持有的量子态实施任意酉运算U，这个任务通过双向量子态隐形传态来完成。随后，一些量子远程控制的理论方案被提出[15-20]，并且用线性光学元件也证明了单光子的远程旋转可以实验实现[21]。值得指出的是，当酉算子是完全未知的时候，才需要双向隐形传态来实现量子远程控制；而当酉算子取自某些限制集时，则需要较少纠缠资源且无需双向隐形传态就能实现量子控制[15-16,19-21]。为了提高量子远程控制协议的安全性，Wang于2007年率先提出了一个关于部分未知酉算子的受控远程执行方案[22]。……