武莹 李锦芳 刘金明

(华东师范大学,精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200062)

(2018年2月13日收到;2018年4月3日收到修改稿)

量子Fisher信息(QFI)是量子度量学中的一个重要物理量,可给出预估参数精度的最优值.本文研究如何引入弱测量和测量反转操作,来提高有限温环境下以Greenberger-Horne-Zeilinger态作为量子通道的隐形传态过程中的QFI.依据隐形传态过程中量子比特的传输情形,考虑了三种不同方案相应的QFI.首先,通过构造每种量子隐形传态方案的量子线路图,分析了QFI与推广振幅衰减噪声参数的变化关系.随后对各种方案中的受噪声粒子施加弱测量和测量反转操作,并对相应的部分测量参数进行优化,着重探讨了施加最优部分测量操作后QFI的改进量.结果表明,经过优化后的部分测量操作能有效提高有限温环境下量子隐形传态过程输出态的QFI;而且量子系统所处的环境温度越低,QFI的提高效果可越显著.

1 引 言

量子通信作为量子力学和信息学相结合的新兴研究领域,是指基于量子纠缠特性进行信息传递的一种通讯方式.近年来,国内外关于量子通信的研究发展迅速,相关成果和新技术不断涌现.2016年,世界上首颗量子卫星“墨子号”成功发射,标志着我国的量子通信技术达到国际领先水平[1,2].量子隐形传态是量子通信领域的一个重要分支,其原创性思想由Bennett等[3]在1993年首次提出.此后,关于量子隐形传态的研究及其应用受到人们的极大关注[4,5],陆续拓展了多种……