6、连续量子变量的隐形传态：原理与实现

连续量子变量的隐形传态：原理与实现

量子隐形传态概述

量子力学在信息处理方面具有独特的能力，无论是计算还是通信。Bennett 等人有一个惊人的发现，即量子态的隐形传态是可能的。在这个过程中，“Alice”可以将一个自旋 - 1/2 粒子的未知状态通过传递 2 比特的经典信息，从发送站传输到“Bob”的接收终端。这一神奇过程的关键在于量子力学中 Bell 所说的不可约非局域性内容，也就是 Alice 和 Bob 共享一个纠缠量子态，并利用其非局域特性来实现隐形传态。

对于自旋 - 1/2 粒子，这种纠缠态是一对处于 Bell 态的自旋，就像 Bohm 版本的爱因斯坦 - 波多尔斯基 - 罗森（EPR）悖论中的那样。而 Vaidman 则在一维粒子波函数的隐形传态方面进行了分析，在这种情况下，Alice 和 Bob 共享的非局域资源是在位置和动量上都具有完美相关性的 EPR 态。

研究目标与方案优势

本次研究的目标是扩展 Vaidman 的分析，将相关粒子之间有限（非奇异）的关联程度纳入考虑，并考虑测量过程中的效率问题。同时，首次明确计算了在无限维希尔伯特空间上作用的过程的纠缠保真度，以此来量化隐形传态协议的“质量”。

以往的隐形传态实验提案大多涉及 SU(2) 中的二分变量，光学方案在实现 Bell 算子测量时效率较低。例如，最近通过参量下转换实现的隐形传态报告，只有在罕见的后选择检测事件发生后才能成功。而本次提出的方案采用了对应于 SU(1,1) 操作的线性元件进行 Bell 态检测，应该能够以接近单位的绝对效率运行，实现如最初设想的先验隐形传态。

隐形传态协议流程

以下是量子隐形传态的具体