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量子信息学是量子力学、信息科学及计算机科学相结合而形成的一门新兴交叉学科。量子信息将为信息科学的发展开辟新的道路,同时它也极大地推动量子力学理论的发展。
量子纠缠是量子理论中一种奇特的现象,量子纠缠态是量子理论中最重要的一类量子态。量子纠缠也是量子信息与经典信息有根本区别的主要原因。
量子隐形传态是量子通信中进展最显著的方向之一,近年来己经在理论上和实验上取得重大的突破。本文归纳了包括量子隐形传态在内的几种常见的量子技术:量子稠密编码、量子隐形传态、量子纠缠交换、量子密码、量子秘密共享、量子安全直接通讯、量子认证、量子零知识证明。
而后我们根据量子隐形传态的基本原理,提出了一种利用三粒子纯态作为量子通道,传输未知单粒子态的概率隐形传输方案。选择的量子通道是特殊纠缠和非最大纠缠两种情形。并给出了实现传输过程的两种量子线路。
零知识证明是密码学中的一个基本方法。其优点是在证明了自己身份的同时,还确保了有用信息不泄露,有效防止了他人冒充。根据经典零知识证明的基本思想,以及量子安全通信方法,我们又设计了一种在群组中实现的量子零知识证明方案。