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任意两量子比特量子控制隐形传态的实验实现
量子控制隐形传态是在第三方监督下进行的量子态传输。本文给出了一种任意两量子比特量子控制隐形传态方案的理论和实验结果，其中发送者Alice只需要进行两次贝尔态测量，而接收者Bob可以在监督者Charlie的控制下进行适当的幺正运算来重建任意两量子比特态。在IBM量子体验平台上验证了该方案的运行过程，并通过量子态层析成像进一步检查了传输量子态的准确性。同时，利用理论密度矩阵和实验密度矩阵获得了良好的保真度。引入光子态序列，分析了该方案可能遭受的拦截-替换-重发、拦截-测量-重发和纠缠-测量-重发攻击。结果证明了该方案是高度安全的。
回收资源：弱测量量子隐形传态中共享状态的顺序使用
1 Harish-Chandra 研究所，HBNI，Chhatnag Road，Jhunsi，Allahabad 211 019，印度 2 加尔各答大学应用数学系，92 Acharya Prafulla Chandra Road，加尔各答 700 009，印度 3 耶路撒冷希伯来大学 Racah 物理研究所，耶路撒冷，Ram Givat 1949
单光纤通道 10 公里范围内的实时确定性量子隐形传态
摘要：利用在1550 nm处产生的EPR纠缠，在单个光纤信道上实验实现了实时确定性量子隐形传态。利用1342 nm激光束实时传输经典信息，同时作为同步光束，实现量子信息与经典信息的同步。通过优化在Alice站点建立的用于操纵EPR纠缠光束的有耗通道的传输效率，实验研究了保真度对光纤信道传输距离的依赖关系。确定性量子隐形传态的最大传输距离为10 km，保真度为0.51±0.01，高于经典隐形传态极限1/2。该工作为基于确定性量子隐形传态在光纤信道上建立城域量子网络提供了一种可行方案。
基于受控量子隐形传态的可验证仲裁量子签名方案
自 1984 年 Bennett 和 Brassard[1]提出量子密钥分发 (QKD) 协议以来，量子密码学引起了广泛的关注。它的安全性由海森堡不确定性原理、量子不可克隆定理等量子力学原理保证。量子密码学可以提供无条件安全的优势，使得量子密码学的研究越来越重要。目前，量子密码学的许多重要分支已被发展起来，如量子密钥分发[2,3]、量子签名 (QS)[4–6]、量子隐形传态 (QT) [7]、量子认证 [8]、确定性安全量子通信 [9]。量子签名可用于验证发送者的身份和信息的完整性。仲裁量子签名 (AQS) 因具有许多优点而备受关注。2002 年，曾文胜等 [9] 在量子密码学中提出了一种基于仲裁的量子签名方案。 [ 10 ] 利用格林-霍恩-泽林格 (GHZ) 态和量子一次性密码本 (QOTP) 提出了第一个仲裁量子签名方案。该方案在经典仲裁数字签名的设计基础上，利用可信第三方仲裁员提供的在线签名为签名者和接收者提供重新验证服务。2008 年，Curty 和 Lutkenhaus [ 11 ] 研究了该方案 [ 10 ]，他们认为该方案描述不清楚，安全性分析不正确。针对 Curty 等人的争议，曾等人 [ 12 ] 更详细地证明了该方案 [ 10 ]。2009 年，为了降低协议的复杂度和提高效率 [ 10 ]，李等人 [ 12 ] 提出了一种仲裁量子签名方案 [ 10 ]。 [ 13 ] 提出了一种基于Bell态而非GHZ态的AQS方案，并证明了其在传输效率和低复杂度方面的优势。遗憾的是，2010年，Zou和Qiu [ 14 ] 认为李的AQS方案可以被接收方否认，并提出了利用公告板等不使用纠缠态的安全方案的AQS协议。他们的方案进一步简化了李等人的协议，并利用单粒子设计了可以抵抗接收方否认的改进AQS方案，从而降低了AQS的物理实现难度。然而，2011年，Gao等人[ 15 ] 首次从伪造和否认方面对先前的AQS方案进行了全面的密码分析。
基于多端口的隐形传态——传输大量量子信息
2008 年，一种新颖的基于端口的隐形传态协议（PBT）被提出 [14, 15]。与 [5] 中发现的第一个隐形传态程序不同，它不需要接收方根据发送方测量的经典结果进行校正，见图 1。无需校正导致了许多普通隐形传态无法实现的新应用，例如 NISQ 协议 [3, 14]、基于位置的密码学 [4]、量子信道鉴别的基本限制 [24]、非局域性与复杂性之间的联系 [7]，以及许多其他重要结果 [8, 16, 21, 23, 25, 27]。无需接收方校正带来的巨大优势是有代价的。根据无编程定理 [22]，只有当各方利用无限数量的最大纠缠对时，这种方案中的理想传输才有可能。因此，我们区分了确定性场景和概率场景，前者是隐形传态不完美，隐形传态后的状态被扭曲，后者是隐形传态完美，但必须接受整个过程的非零失败概率。在第一种情况下，要学习
主题：长基线量子隐形传态：迈向地月距离 主要作者：Thomas Jennewein 量子计算研究所和 Dep
I. 简介 深空量子网络最重要的先决条件之一是能够在大基线上进行量子隐形传态和纠缠交换。将这一真正基本的量子协议扩展到地球-月球距离将扩大量子力学的有效性测试，并作为量子网络的先驱，可用于深空任务中的传感、安全通信、密集编码和量子计算机互连。迄今为止，只有长基线被动隐形传态（Pirandola2015）在长距离上得到了演示，包括进入太空（Ren 等人，2017）。在本白皮书中，我们讨论了通过深空量子链路 (DSQL) 合作（Mohageg2018）发起的超越行星尺度的完整量子隐形传态的实现。我们建议通过将地面接收器（或国际空间站 - ISS）与月球网关连接起来，在地球-月球距离范围内进行隐形传态演示。量子态隐形传态 (Bennett1993) 是一个独特的非经典概念，因为它使用两个通道将未知的量子态完美地从一个系统转移到另一个系统：最大纠缠态和经典信号。第一步是建立纠缠光子的长距离分布，如图 1(a) 所示，在太空中远距离分布，如墨子号任务所示，该任务通过快速变化分析仪在不同地面站点测量光子，在 1200 公里外进行了贝尔测试。量子隐形传态利用这种远程纠缠，如下所示 (Bouwmeester1997)：首先，Charlie 生成一对纠缠光子 [图 1(b) 中的光子 A 和 B]，A 发送给 Alice，B 发送给 Bob。 Alice 对光子 A 和另一个光子 C 携带的未知量子态联合进行贝尔态测量 (BSM) (Weinfurter1994、Mattle1996、Casmaglia2001)，从而将她的两个光子投射到纠缠态中。这个 BSM 会将 Bob 的光子 B 投射到四种可能的状态之一，具体取决于 BSM 的结果。与此同时，Bob 必须在光子 B 到达量子存储器后将其保留，直到他通过经典信道收到 Alice 的 BSM 结果，然后他使用该结果应用幺正运算以完全恢复原始输入状态。请注意，Alice、Charlie 和 Bob 都不会获得有关输入状态的任何知识，并且最终的幺正变换仅取决于（随机）BSM 结果，因此该协议完全遵循量子无克隆 (Wooters1982)。
连续变量门隐形传态和玻色子码纠错
我们研究了使用由通过分束器发送的纯乘积态形成的纠缠态进行连续变量门隐形传态。我们表明，对于（通常）非幺正门，此类状态是 Choi 态，并且我们推导出隐形传态的相关 Kraus 算子，该算子可用于实现输入状态上的非高斯、非幺正量子操作。通过这一结果，我们展示了如何使用门隐形传态对使用 Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) 代码编码的玻色子量子比特进行纠错。该结果是在确定性产生的宏节点簇状态的背景下提出的，这些状态由恒定深度线性光学网络生成，并补充了 GKP 状态的概率供应。我们的技术的结果是，无需主动压缩操作即可实现门隐形传态和纠错的状态注入——这是量子光学实现的实验瓶颈。
利用 IBM 量子经验实现不同量子信息的多输出量子隐形传态
摘要 基于多播的量子隐形传态(QT)在量子信息传输中得到广泛应用，即一个发送者通过量子纠缠信道向远距离的多个接收者发送不同的信息。本文引入了多输出QT方案，该方案处理任意m和(m+1)量子比特GHZ级态从一个发送者到两个接收者的同步传输情形。值得注意的是，该方案满足了同步多样化信息传输的要求，并且效率很高。此外，我们在IBM量子平台提供的16量子比特量子计算机和32量子比特模拟器上演示了上述量子多输出隐形传态方案的特殊情况的实现，然后在四种噪声环境中进行了讨论，并计算了输出状态的保真度。
在量子隐形传态中表征量子比特通道
我们考虑这样一种场景：一方（比如 Alice）准备一个纯的两量子比特（最大纠缠或非最大纠缠）状态，并通过量子比特（单元或非单元）通道将该状态的一半发送给另一方（比如 Bob）。最后，共享状态用作隐形传态通道。在这种情况下，我们专注于根据最大平均保真度和保真度偏差（保真度值随输入状态波动）来描述量子比特通道集作为量子隐形传态 (QT) 资源的最终状态有效性。重要的是，我们指出，当初始准备状态对通用 QT 有用（即，对于最大纠缠状态）或对通用 QT 无用（即，对于非最大纠缠纯态的子集）时，存在一个量子比特通道子集，对于该子集，最终状态对通用 QT 有用（最大平均保真度严格大于经典界限，保真度偏差为零）。有趣的是，在后一种情况下，我们表明，非单元通道（耗散相互作用）比单元通道（非耗散相互作用）更有效地从非最大纠缠纯态产生对通用 QT 有用的状态。
不完美且相互交织：利用量子点进行量子隐形传态
物理学家 Klaus Jöns 教授（帕德博恩大学）解释说：“量子隐形传态是指光子状态（即小光粒子）转移到另一个状态。简单来说，发射器和接收器交织在一起。这需要某些产生不可区分光子的光源，使用确定性的光子源是理想的。通常使用由半导体材料制成的量子点。”科学家们没有专注于生产理想的材料，而是研究不完美的量子点，旨在无论情况如何都能以最大的可靠性识别隐形传态。他们使用复杂的测量方法将“隐形传态质量”提高到 84.2%。