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有噪量子信道生存函数研究及其仿真

张琳 聂敏 刘晓慧

有噪量子信道生存函数研究及其仿真

张琳, 聂敏, 刘晓慧
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  • 为了构建高生存性的量子信令网, 基于保真度概念, 提出量子信道生存函数和信令网生存性的概念. 分析光纤和自由空间生存系数, 计算三种消相干机理下有噪量子信道保真度, 给出生存函数测试模型. 仿真分析表明, 通过降低量子态跃迁率, 控制光纤衰减损耗和大气衰减系数, 减小量子态演化时间, 设置量子中继, 可以建立高生存性量子信道, 为量子纠缠信令网标准的制定提供理论基础.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61172071);陕西省自然科学基础研究计划(批准号: 2010JM8021)和陕西省教育厅自然科学研究项目(批准号: 2011JK1017)资助的课题.
    [1]

    Yi Y H, Nie M, Pei C X 2012 Journal of Northwest University (Natural Science Edition) 42 207 (in Chinese) [易运晖, 聂敏, 裴昌幸 2012 西北大学学报(自然科学版) 42 207]

    [2]

    Li C, Nie M, Liu X H 2012 Acta Photonica Sinica 41 339 (in Chinese) [李超, 聂敏, 刘晓慧 2012 光子学报 41 339]

    [3]

    Wang J, Chen H Q, Zhang Q, Tang C J 2007 Journal of national university of defense technology 29 56 (in Chinese) [王剑, 陈皇卿, 张权, 唐朝京 2007 国防科技大学学报 29 56]

    [4]

    Ma X S, Kropatschek S, Naylor W, Scheidl T, Kofler J, Herbst T, Zeilinger A, Ursin R 2012 Optics Express 20 23126

    [5]

    Liu D, Pei C X, Quan D X, Zhao N 2010 Chin. Phys. Lett. 27 306

    [6]

    Deng F G, Long G L, Liu X S 2003 Phys. Rev. A 68 042317

    [7]

    Shor P W 1995 Phys. Rev. A 52 2493

    [8]

    Fei S M 2010 Acta Phys. Sin. 39 816

    [9]

    Yuan Z S, ChenY A, Zhao B, Chen S, Pan J W 2008 Nature 454 1098

    [10]

    Chen Y A, Chen S, Yuan Z S, Zhao B, Chuu C S, Schmiedmayer J, Pan J W, 2008Nature Physics 4 103

    [11]

    Jin X M, Ren J G, Yang B, Yi Z H, Zhou F, Xu X F, Wang S K, Yang D, Hu Y F, Jiang S, Yang T, Chen K, Peng C Z, Pan J W 2010 Nature Photonics 4 376

    [12]

    Zhang S, Wang J, Zhang Q, Tang C J 2009 Acta Phys. Sin. 58 73(in Chinese) [张胜, 王剑, 张权, 唐朝京 2009 物理学报 58 73]

    [13]

    Shi G W, Zeng L G 2003 J Tsinghua Univ (Sci &Tech) 43 1269 (in Chinese) [史国炜, 曾烈光 2003 清华大学学报(自然科学版) 43 1269]

    [14]

    Huang S, Xu Y, Zhang L 2007 Computer Engineering 33 22 (in Chinese) [黄松, 许勇, 张凌 2007 计算机工程 33 22]

    [15]

    Zhang W C, 2010 Optical Fiber & Electric Cable 6 1(in Chinese) [张万春 2010 光线与电缆及其应用技术 6 1]

    [16]

    Markus A, Thomas J, Martin P, Walter R. L, Anton Z 2003 IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 9 1541

    [17]

    Nadav K, Matthew N, Ansmann M, Radoslaw C B, Hofheinz M, Lucero E, O’Connell A, Wang H, Cleland A N, Martinis J M, Alexander N K 2008Phys. Rev. Lett. 101 200401

  • [1]

    Yi Y H, Nie M, Pei C X 2012 Journal of Northwest University (Natural Science Edition) 42 207 (in Chinese) [易运晖, 聂敏, 裴昌幸 2012 西北大学学报(自然科学版) 42 207]

    [2]

    Li C, Nie M, Liu X H 2012 Acta Photonica Sinica 41 339 (in Chinese) [李超, 聂敏, 刘晓慧 2012 光子学报 41 339]

    [3]

    Wang J, Chen H Q, Zhang Q, Tang C J 2007 Journal of national university of defense technology 29 56 (in Chinese) [王剑, 陈皇卿, 张权, 唐朝京 2007 国防科技大学学报 29 56]

    [4]

    Ma X S, Kropatschek S, Naylor W, Scheidl T, Kofler J, Herbst T, Zeilinger A, Ursin R 2012 Optics Express 20 23126

    [5]

    Liu D, Pei C X, Quan D X, Zhao N 2010 Chin. Phys. Lett. 27 306

    [6]

    Deng F G, Long G L, Liu X S 2003 Phys. Rev. A 68 042317

    [7]

    Shor P W 1995 Phys. Rev. A 52 2493

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    Fei S M 2010 Acta Phys. Sin. 39 816

    [9]

    Yuan Z S, ChenY A, Zhao B, Chen S, Pan J W 2008 Nature 454 1098

    [10]

    Chen Y A, Chen S, Yuan Z S, Zhao B, Chuu C S, Schmiedmayer J, Pan J W, 2008Nature Physics 4 103

    [11]

    Jin X M, Ren J G, Yang B, Yi Z H, Zhou F, Xu X F, Wang S K, Yang D, Hu Y F, Jiang S, Yang T, Chen K, Peng C Z, Pan J W 2010 Nature Photonics 4 376

    [12]

    Zhang S, Wang J, Zhang Q, Tang C J 2009 Acta Phys. Sin. 58 73(in Chinese) [张胜, 王剑, 张权, 唐朝京 2009 物理学报 58 73]

    [13]

    Shi G W, Zeng L G 2003 J Tsinghua Univ (Sci &Tech) 43 1269 (in Chinese) [史国炜, 曾烈光 2003 清华大学学报(自然科学版) 43 1269]

    [14]

    Huang S, Xu Y, Zhang L 2007 Computer Engineering 33 22 (in Chinese) [黄松, 许勇, 张凌 2007 计算机工程 33 22]

    [15]

    Zhang W C, 2010 Optical Fiber & Electric Cable 6 1(in Chinese) [张万春 2010 光线与电缆及其应用技术 6 1]

    [16]

    Markus A, Thomas J, Martin P, Walter R. L, Anton Z 2003 IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 9 1541

    [17]

    Nadav K, Matthew N, Ansmann M, Radoslaw C B, Hofheinz M, Lucero E, O’Connell A, Wang H, Cleland A N, Martinis J M, Alexander N K 2008Phys. Rev. Lett. 101 200401

  • [1] 聂敏, 张琳, 刘晓慧. 量子纠缠信令网Poisson生存模型及保真度分析. 物理学报, 2013, 62(23): 230303. doi: 10.7498/aps.62.230303
    [2] 朱伟, 聂敏. 量子信令交换机模型设计及性能分析. 物理学报, 2013, 62(13): 130304. doi: 10.7498/aps.62.130304
    [3] 张登玉, 高 峰, 郭 萍. 强热辐射环境中两能级原子量子态保真度. 物理学报, 2007, 56(4): 1906-1910. doi: 10.7498/aps.56.1906
    [4] 杨光, 廉保旺, 聂敏. 振幅阻尼信道量子隐形传态保真度恢复机理. 物理学报, 2015, 64(1): 010303. doi: 10.7498/aps.64.010303
    [5] 贾芳, 刘寸金, 胡银泉, 范洪义. 量子隐形传态保真度的新公式及应用. 物理学报, 2016, 65(22): 220302. doi: 10.7498/aps.65.220302
    [6] 赵建辉. 应用约化密度保真度确定自旋为1的一维量子 Blume-Capel模型的基态相图 . 物理学报, 2012, 61(22): 220501. doi: 10.7498/aps.61.220501
    [7] 潘长宁, 方见树, 廖湘萍, 方卯发, 彭小芳. 耗散系统中实现原子态量子隐形传态的保真度. 物理学报, 2011, 60(9): 090303. doi: 10.7498/aps.60.090303
    [8] 杜少将, 夏云杰, 王光辉. 双模最小关联混合态作为量子信道实现量子隐形传态的保真度. 物理学报, 2007, 56(8): 4331-4336. doi: 10.7498/aps.56.4331
    [9] 李熙涵. 量子直接通信. 物理学报, 2015, 64(16): 160307. doi: 10.7498/aps.64.160307
    [10] 薛乐, 聂敏, 刘晓慧. 量子信令中继器模型及性能仿真. 物理学报, 2013, 62(17): 170305. doi: 10.7498/aps.62.170305
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-03-03
  • 修回日期:  2013-04-18
  • 刊出日期:  2013-08-05

有噪量子信道生存函数研究及其仿真

  • 1. 西安邮电大学, 通信与信息工程学院, 西安 710061
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61172071)

    陕西省自然科学基础研究计划(批准号: 2010JM8021)和陕西省教育厅自然科学研究项目(批准号: 2011JK1017)资助的课题.

摘要: 为了构建高生存性的量子信令网, 基于保真度概念, 提出量子信道生存函数和信令网生存性的概念. 分析光纤和自由空间生存系数, 计算三种消相干机理下有噪量子信道保真度, 给出生存函数测试模型. 仿真分析表明, 通过降低量子态跃迁率, 控制光纤衰减损耗和大气衰减系数, 减小量子态演化时间, 设置量子中继, 可以建立高生存性量子信道, 为量子纠缠信令网标准的制定提供理论基础.

English Abstract

参考文献 (17)

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