[发明专利]基于五比特brown态制备团簇态的方法

权利要求书

1.一种基于五比特brown态制备团簇态的方法，其特征在于，包括：

Alice，Bob和Charlie共享一个五比特brown态信道，其中Alice是发送方，Bob是接收方，Charlie是控制方；Alice首先引入两个辅助粒子并执行CNOT操作，其次Alice再执行幅度测量，并根据幅度测量的结果选择相应的相位测量基进行相位测量，最后把两次测量的结果发送给Bob，Charlie在同意Alice和Bob测量后执行{|0,|1}测量并把测量结果发送给Bob；Bob根据Alice和Charlie的测量结果执行幺正操作恢复目标态，再引入两个辅助粒子执行CNOT操作后就制备出了一个任意团簇态；

完整过程包括以下步骤：

步骤一：形成信道

Alice，Bob和Charlie共享一个五比特brown态信道；

Alice引入辅助粒子|00_AB，并对粒子对(1，A)和(3，B)执行CNOT操作；

步骤二：幅度和相位测量

Alice分别对粒子对(1,2)和(A,B)执行幅度和相位测量，具体操作如下：

Alice先选取一组正交测量基{|χ_i；i∈{0,1,2,3}}：

整个系统可以分解成如下形式：

Alice共有4种测量结果{|χ₀,|χ₁,|χ₂，|χ₃〉}；Alice把测量结果发送给Bob，考虑到上述的测量结果，Alice第二次选择相位测量基

根据上述测量基的形式，整个系统可以分解成如下形式：

步骤三：控制测量

Charlie是控制方，当Charlie同意Alice和Bob执行测量后就会执行{|0〉,|1}测量，并把测量结果发送给Bob；

步骤四：恢复目标等价态

在Charlie同意Alice和Bob测量的情况下，Charlie和Alice把测量结果发送给Bob，Bob根据测量结果执行幺正操作恢复目标等价态；

步骤一中，Alice，Bob和Charlie共享的五比特brown态信道的形式如下：

其中Alice拥有粒子1和2，Bob拥有粒子3和4，Charlie拥有粒子5；

步骤一中，执行CNOT操作后，整个系统的形式如下：

步骤二中，Alice第二次选择的相位测量基具体如下：

步骤二中，Alice共有16种测量结果，分别如下：

步骤三中，测量结果为时，Bob对粒子3和4执行操作恢复目标等价态为Bob引入两个辅助粒子|00₆₇，以粒子3和4为控制量子比特，粒子6和7为目标量子比特执行CNOT操作，同时对粒子对(6，7)执行一次CZ操作制备得到四比特团簇态