[发明专利]基于五比特Brown态受控多方联合远程制备三比特态方法

权利要求书

1.一种基于五比特Brown态受控多方联合远程制备三比特态方法，其特征在于，包括：

步骤1：信道准备：在控制方Duke控制下，发送方Alice和Bob_T，其中，T＝1,…,M-1，想要帮接收方Charlie远程制备任意三比特态，其表达形式如下：

其中，幅度系数{a_j,j∈{0,1,...,7}}是实数，满足归一化条件相位{θ_s,s∈{0,1,...,7}}满足条件θ_s∈[0,2π)；

假设Alice拥有一个五比特Brown态和三比特GHZ态作为信道；信道的具体形式如下：

Alice引入了辅助粒子C₁和C₂，并将它们都初始化为|0，为了实现多方发送，Alice引入了辅助粒子并将它们初始化为|0；

步骤2：信道调制：Alice对粒子(A₁，C₁)和(A₂，C₂)分别执行CNOT操作，其中粒子A₁和A₂作为控制量子比特，粒子C₁和C₂作为目标量子比特；Alice对粒子执行CNOT操作，其中粒子(B₁⁽¹⁾，B₂⁽¹⁾，B₃⁽¹⁾)作为控制量子比特，作为目标量子比特；完成信道调制后，Alice对粒子进行重新分配，其中粒子(A₁，A₂，A₃)属于Alice，粒子(B₁，B₂，B₃)属于Bob_T，其中，T＝1,…,M-1，粒子(C₁，C₂，C₃)属于Charlie，粒子D₁属于Duke；

步骤3：量子测量：Alice对粒子(A₁，A₂，A₃)执行幅度测量，测量基{|ω_m,m∈{0,1,...,7}}的表达形式如下：

Alice完成幅度测量后，Bob_T，其中，T＝1,…,M-1，没有立刻执行相位测量，根据测量结果{|ω_m,m∈{0,1,...,7}}，Bob_T，其中，T＝1,…,M-1和Charlie对粒子执行对应的幺正操作U^m；

接着，Bob_T，其中，T＝1,…,M-1，选择相位测量基{|λ_m,m∈{0,1,...,7}}对粒子其中，T＝1,…,M-1，执行相位测量，其表达形式如下：

其中

同时，当控制方Duke同意Alice、Bob_T，其中，T＝1,…,M-1，和Charlie之间的态制备，就会对粒子D₁执行测量{|0,|1}；Duke通过经典信道发送经典信息给Charlie；

步骤4：恢复目标等价态：Alice的测量结果对应的二进制序列为Bob_T，其中，T＝1,…,M-1，的测量结果对应的二进制序列为幺正操作I和(σ_z)分别对应Z⁽⁰⁾和Z⁽¹⁾；

步骤4中，如果Duke的测量结果为|0，Charlie获得Alice和Bob_T，其中，T＝1,…,M-1，的测量结果，对每一位执行二进制异或操作Charlie根据m⁽²⁾,m⁽¹⁾,m⁽⁰⁾的值执行对应的幺正操作可以恢复目标等价态|τ；

步骤4中，如果Duke的测量结果为|1，Charlie获得Alice和Bob_T，其中，T＝1,…,M-1，的测量结果，对每一位执行二进制异或操作并将m⁽²⁾和m⁽¹⁾的值取反；Charlie根据m⁽²⁾,m⁽¹⁾,m⁽⁰⁾的值执行对应的幺正操作可以恢复目标等价态|τ。