[发明专利]基于量子傅里叶变换的量子隐形传态方法及其系统

权利要求书

1.一种基于量子傅里叶变换的量子隐形传态方法，其特征在于，所述基于量子傅里叶变换的量子隐形传态方法使用共有n₀个状态的量子通道传送一共有n个状态的任意态；利用量子态的量子傅里叶变换找到发送方的投影基，根据量子力学原理计算出接收方操作的幺正变换；

所述基于量子傅里叶变换的量子隐形传态方法具体包括：

步骤一：Alice制备有n个状态的W态，另外他还和Bob共享由n₀个状态的量子信道，其中量子信道状态表示如下：

其中下标A代表属于A的量子比特，下标B代表属于B的量子比特，且其中属于A的量子比特都相互正交；与A制备的任意态：

|W＞＝w₀|w₀＞+w₁|w₁＞+........+w_n-1|w_n-1＞；

其中|w_i＞都相互正交；

组成的复合系统为：

步骤二：将属于Bob的量子比特状态和属于Alice的量子比特状态写成一个矩阵，矩阵如下：

其中矩阵的每一列都按顺序表示为与量子比特|n_i＞_B的系统状态组合，复合系统如下：

之后对上面矩阵中的所有i≥n的列来分别作为QFT的一组基，那么得到以下形式：

Θ_Z＝F(|w₀＞|n'_z＞,|w₁＞|n'_z＞,......|w_n-1＞|n'_z＞)；

其中QFT的公式为：

在一组QFT的基中，进行n-1次变换，得到n个不同的值，如：

Θ_z,0,Θ_z,1,Θ_z,2,.........Θ_z,n-1；

将矩阵中所有列元素都做如上处理；

之后，得到这么一个矩阵：

通过取矩阵每一行的方法取QFT的基，得到如下形式：

一共可以写出n组这样的形式，得到ξ_0i,ξ_1i,ξ_2i,....ξ_n-1,i,因此可以将原式写成如下形式：

首先对于i＜n的|n_i＞B来说，量子态重写为：

这样的叠加形式，而每个|ξ_PQ＞前的系数都来源矩阵：

系数的取法是按顺序取矩阵的行，根据量子傅里叶变换的性质，一组正交基的量子傅里叶变换后的结果还是正交的，|ξ_PQ＞形成复合系统的一组完备正交基，将投影测量基选为|ξ_PQ＞；

步骤三：在经过对Alice量子状态的测量之后，Alice将自己的测量结果通过经典信息比特传输给Bob，当Bob收到信息后，通过幺正变换将自己的量子比特的状态转变为需要传输的任意态；根据量子力学原理，将|n_i＞变化为|w_j＞，有U_ij＝|w_j＞＜n_i|，得到想要传输的任意态了。

2.一种应用权利要求1所述基于量子傅里叶变换的量子隐形传态方法的多量子系统。