量子信息是通过量子态作为载体来设定信息的。例如光子的偏振，电子的自旋都 可以用来编码信息。量子态可以是纯态也是混合态，混合态也可以成为信息的载体。 量予态有经典物理态没有的性质，特别是其引入的量子纠缠，使得量子信息具有经典 信息没有的特殊性。例如量子计算机具有并行计算功能，在信息容量和计算速度等方 面远远超过经典计算机。量子计算机可以支持新类型的量子算法[1]，还可进行经典计 算机无法胜任的许多量子系统的模拟。麻省理工大学研究人员发现稳定量子比特的新 方法，加快了量子计算迈向实用化的过程。

自从 1993 年 Bennett 等人[2]提出了一个两能级粒子的未可知量子态从一个地方隐 形传送到另一个地方的思想以来，人们对量子隐形传输萌生了很大的兴趣。1997 年 A．Zeilinger 小组使用非线性光学转换过程产生的自发辐射光子对作为 EPR 态，实 现了单光子态的隐形传输[2]。量子隐形传态的研究进展迅速，如：非最大纠缠信道下 的粒子态隐形传输、单个 s 能级粒子态的隐形传输、多粒子态的隐形传输、连续变量 的隐形传态，等等。

本论文系统讨论了量子隐形传态实现的方案，主要内容：1。量子通信的基本理论。 (1)量子比特、量子纠缠态等基本概念；(2)叙述常用的量子纠缠态；(3)介绍常用的 量子逻辑门。2。基于 Bennett 等人提出的量子态隐形传输方案，介绍量子隐形传态的 原理。3。从理论和实验两个方面介绍量子隐形传态的研究进展。4。基于双向量子隐形 传态进行研究并提出一个受控不同时的双向量子隐形传态方案。文献综述

2 量子通信的基本理论

2．1 量子纠缠

量子纠缠是量子力学中的一种独特的现象，是量子信息领域的一个非常重要的 资源，在量子通信和量子计算中发挥着重要的作用。量子纠缠的传输速度要比光速高 4 个数量级。量子信息以量子比特为信息单元，两态体系中可以表示为两个逻辑态的 叠加态

经典的比特可以看作量子比特的特例，量子比特是以 0 和 1 为基本矢量，张 起一个二维矢量空间，就是说单个量子比特是单个二维空间。N 个量子比特张起一个 2N 维空间。以量子态来表示信息是量子信息的起点，有关信息的所有问题需要采用

量子力学来处理，信息系统的变化遵从薛定谔方程，信息传输是量子态在量子通道中 的传输。信息处理是对量子态的变换，信息的提取就是对系统进行量子测量。那么， 纠缠态又是什么样的量子态呢?当由两个或两个以上的子系统构成的复合系统不能被 写成各个子系统的直积态时，这个复合系统的量子态就是一个纠缠态。以 X 和 Y 构成 的复合系统为例，即

2。2 Bell 态、GHZ 态、W 态和 Cluster 态

两态的两粒子体系有如下四个 BelI 基，它们构成特殊的表象，

每个 Bell 基态都是双粒子体系最大的纠缠态，它们是四维空间中的正交完备基，可 用任意两粒子态实施正交测量，称为 Bell 基测量。对单个两态粒子可实施局域变换， 对处于 Bell 基态的体系实施局域操作，则可以实现 Bell 基之间的变换，表示如下来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

量子纠缠[7]不仅局限在两个粒子之间，多粒子之间的纠缠对量子信息的实用化起

着重要作用。目前经常用到的多粒子纠缠态有 GHZ 态、W 态和 Cluster 态。N 个两能 级粒子的 GHZ 态可以表示为：

N 个两能级粒子的 W 纠缠态的可以表示为：

W 态与 GHZ 态之间不能通过局域操作和经典通信实现相互转换，它在量子通信中