[发明专利]基于单原子操作的多方联合远程制备量子态的方法

权利要求书

1.一种基于单原子操作的多方联合远程制备量子态的方法，其中使两位发送者远程协助一位接收者恢复秘密单原子量子比特态：

|φ＞＝α|g＞+β|e＞；

其中|g＞1|e＞分别表示两能级原子的基态和激发态，参数α,β为实数，且满足条件α²+β²＝1；而且参数α,β描述了秘密量子比特的所有信息，秘密量子比特的所有信息被拆分为两个部分，分别被两位发送者所拥有。

2.根据权利要求1所述的基于单原子操作的多方联合远程制备量子态的方法，其特征在于，第一发送者拥有的信息为{α₁，β₁},第二发送者拥有的信息为{α₂，β₂}；两位发送者和一位接收者之间共享一个由三个两能级原子组成的W型量子纠缠态

|Ψ>=13(|gge>+|geg>+|egg>)1,2,3,]]>

其中第一原子属于第一发送者，第二原子属于第二发送者，第三原子属于接收者。

3.根据权利要求1或2所述的基于单原子操作的多方联合远程制备量子态的方法，其特征在于，两位发送者分别与接收者之间建立了量子通信信道和经典通信信道。

4.根据权利要求1或2所述的基于单原子操作的多方联合远程制备量子态的方法，其特征在于，两位发送者之间是没有通信联系的。

5.根据权利要求1或2所述的基于单原子操作的多方联合远程制备量子态的方法，其特征在于所述方法包括下述步骤：

第一步骤：两位发送者分别让自己所拥有的原子穿过一个经典电磁场，经典电磁场的频率与原子基态和激发态之间的跃迁频率共振；两位发送者根据各自所拥有的关于参数α,β的信息{α_i，β_i}，调节经典电磁场的复振幅原子与经典场之间的耦合系数Ω_i、以及原子在经典场中的飞行时间t_i，从而满足以下条件：

其中θ_i＝Ω_i|A_i|t_i；

第二步骤：完成第一步骤后，三个原子所组成的系统的量子态将演化至如下形式：

|Ψ>=13(α12+β12)(α22+β22){|gg>1,2[(-α1β2-β1α2)|g>3+α1α2|e>3]+|ge>1,2[(α1α2-β1β2)|g>3+α1β2|e>3]+|eg>1,2[(-β1β2-β1α2)|g>3+α1α2|e>3]+|ee>1,2[(β1α2-β1β2)|g>3+α1β2|e>3].---(1)]]>

此时，两位发送者分别对其所拥有的原子基矢进行测量，判断原子处于基态|g＞或激发态|e＞，并将测量结果通过经典信道发送给接收者；

第三步骤：接收者根据来自两位发送者的测量结果并结合参数α,β的拆分方式，判断第三原子所处的状态，从而确定秘密的单量子比特态|φ＞是否被恢复。