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摘要

基于量子隐形传态的协议研究和设计

研究生姓名：戴瑞导师姓名：黎海生教授

学科：电子科学与技术研究方向：光纤通信网络及移动通信技术年级：2021

级

摘要

量子通信是一种新型通信方式，它利用量子叠加态和纠缠效应传递信息，并依据

量子力学的不确定性、测量坍缩和不可克隆性原理，确保通信内容的绝对安全，防止

窃听和计算破解。与传统通信方式相比，量子通信拥有独特且不可替代的优势。量子

隐形传态作为量子通信的一个关键分支，利用量子纠缠和量子测量实现信息的量子态

传输。本文对量子隐形传态进行研究，提出了两种量子隐形传态协议。本文的主要内

容如下：

1.提出了基于七量子比特簇态的非对称双向量子隐形传态协议。首先，分发七

量子比特给通信双方Alice和Bob以建立信道。接着，Alice和Bob用部分接收到的

粒子对他们想要传输的信息进行GHZ态测量。完成测量后，他们通过经典信道交换

AliceBob

测量结果。根据测量结果，和执行相应的幺正操作。最后，他们可以在手

中的剩余粒子上恢复出对方想要发送的信息，从而完成量子隐形传态的通信过程。

2.提出了一个基于八量子比特簇态的对称双向量子隐形传态协议，允许双方互

GHZAliceBob

发一个未知的三量子比特态。首先，八量子比特粒子被分发给和以

建立信道。他们各自对信息执行两次CNOT门操作，随后对一个控制量子比特和接

收到的粒子进行Bell态测量。接着，通过经典信道将测量结果告知对方。根据测量

AliceBob

结果，和执行相应的幺正操作，即可在手中的剩余粒子上得到对方想要发

送的信息，从而完成量子隐形传态的通信过程。

关键词：量子隐形传态；七量子比特簇态；八量子比特簇态；幺正操作；测量

I

Abstract

Studyanddesignofprotocolsbasedonquantum

teleportation

Graduatestudent:RuiDai

Supervisor:ProfessorHaishengLi

Major：ElectronicScienceandTechnology

Researchdirection:Fiberopticcommunicationnetworkandmobilecommunication

technology

Grate:Classof2021

Abstract

Quantumcommunicationisanewcommunicationmodethatusesquantum

superpositionandentanglementeffecttotransmitinformationandensurestheabsolute

securityofcommunicationcontentaccordingtotheuncertainty,measurementcollapse,and

no-cloningtheoremsofquantummechanicstopreventeavesdroppin