一种基于纠缠态的量子中继通信系统-光子学报.PDFVIP

第 卷第 期 光 子 学 报 ３７ １２ 　 　 　 Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．１２ 年 月 　　　　　　　　　　　　 ２００８ １２ ＡＣＴＡＰＨＯＴＯＮＩＣＡＳＩＮＩＣＡ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２００８ 一种基于纠缠态的量子中继通信系统 裴昌幸，阎毅，刘丹，韩宝彬，赵楠 （西安电子科技大学 综合业务网理论与关键技术国家重点实验室，西安 ７１００７１） 摘 要：提出了一种基于纠缠态的量子中继通信系统，该系统应用纠缠为基本资源 纠缠为量子隐 ． 　 形传态和绝对安全的量子通信提供了保证 量子中继器用来延长高纠缠度的纠缠光子对的纠缠距 ． 离，利用纠缠交换和纠缠纯化在系统的发信者与受信者之间建立光子对的纠缠 应用量子隐形传态 ． 的原理传输量子信息．系统分析表明，量子通信系统的吞吐率随着通信双方成功建立纠缠的概率增 大而显著增加，量子信号的传输距离取决于量子中继节点的级数． 关键词：量子通信；通信系统；量子中继；纠缠交换；量子隐形传态 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） ＴＮ９２９．１１ Ａ １００４４２１３２００８１２２４２２５ 　　　　 　　　　 ０ 引言 　 量子通信是最近二十年发展起来的新通信技 术，它利用量子特性来提高通信的安全性 具有通信 ． 容量大、传输速度快和绝对安全性的优点，可以完成 经典通信所不能完成的任务 利用量子通信可以建 ． 立无法破译的密钥系统，实现真正意义上的必威体育官网网址通 信，因此量子通信已经成为当今世界研究的热点问 ［ ］ 题 １４ 量子通信实验系统已经取得很大进展 到目 ． ． 前为止，已经实现了光纤信道的单光子传送实验，自 图 量子通信系统 １ 由空间信道中基于单光子的量子密钥分发实验和自 　 Ｆｉ．１ Ｐｒｉｎｃｉｌｅｄｉａｒａｍｏｆｕａｎｔｕｍｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｓｔｅｍ 由空间信道中基于纠缠光子对的量子密钥分发实 ｇ 　 ｐ ｇ ｑ ｙ 传输时能够克服量子噪音带来的影响 量子纠错编 ［ ］ ． 验 ５７ ．量子通信可以为通信系统提供更安全的传输 码器的输出是由每 个量子比特为一组构成的量 犖 方式和更广泛的应用范围 本文提出一种基于纠缠 ．