彭 家 寅

(内江师范学院 数学与信息科学学院， 四川 内江 641100)

0 引言

量子力学提供了创建、传输、操纵和存储信息的全新方法.因此，近年来量子信息科学, 比如量子通信[1]和量子计算[2], 引起了人们极大的兴趣.量子通信对于未来的包括量子互联网[3-4]和量子无线网络[5-6]在内的量子网络是必要的，无论这种通信是在厘米或几千公里的距离上进行.

量子隐形传态[7]通常被用来实现量子通信.它采用了一种特殊形式的被称为贝尔对的二粒子最大纠缠态，其中两个物理上分离的量子系统(电子或光子)共享一种被爱因斯坦称之为“远处的幽灵行为”的非局域关联.虽然自1997年第一次实验实现以来[8]，远距离量子隐形传态已经在实验中实现[9-10]，但由于量子信道不可避免的损耗，点对点的通信距离受到限制.为了实现多用户广域量子通信，量子网络的建设成为人们关注的焦点[11-12].然而，在量子网络中，正是因为量子信道这种损耗，很难在两个远程用户之间直接分配纠缠粒子.作为量子中继器的基础，纠缠交换[13-14]可以有效克服上述问题，其目的是通过中间节点在两个遥远的节点之间建立纠缠[15-16].

正如量子态的隐形传态是发送者将未知量子态传送给遥远的接收者，而没有物理地发送粒子，量子运算的隐形传送可以理解为发送者将未知量子运算传送给遥远的接收者，而没有物理地发送设备.更有趣的是，在发送者系统上执行的未知量子运算被传送并……