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运动参考系中量子Fisher信息
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作者 任亚雷 周涛 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期69-74,共6页
量子参数估计中的基本理论--量子Cramér-Rao不等式指出,参数估计的方差由量子Fisher信息的倒数决定,量子Fisher信息越大,参数估计的方差就越小,估计精度也就会越高.在非相对论量子力学中,量子Fisher信息已被广泛研究,但考虑相对论... 量子参数估计中的基本理论--量子Cramér-Rao不等式指出,参数估计的方差由量子Fisher信息的倒数决定,量子Fisher信息越大,参数估计的方差就越小,估计精度也就会越高.在非相对论量子力学中,量子Fisher信息已被广泛研究,但考虑相对论效应对量子Fisher信息影响的研究相对较少.本文采用粒子态的相对论变换方法,数值计算和分析了运动参考系中单粒子态、双粒子态振幅参数θ和相位参数φ的量子Fisher信息.结果表明,在运动参考系中,无论是使用单粒子态还是双粒子态,量子Fisher信息都会降低.对于相位参数,双粒子态的量子Fisher信息比单粒子态降低得更加显著.然而,对于振幅参数,双粒子态的量子Fisher信息相对于单粒子态有所提高,该研究结果为在相对论效应的影响下提高参数估计精度提供了有价值的参考. 展开更多
关键词 量子fisher信息 相对论变换 参数估计
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基于量子Fisher信息的纠缠判据 被引量:2
2
作者 章礼华 刘万芳 李春杰 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期893-898,共6页
对于几类常见的量子态,对自旋压缩和量子Fisher信息进行了比较研究.得到量子Fisher信息的表达式,以Fisher信息为基础,给出了量子纠缠的判据,结果表明:比较于自旋压缩,该判据有明显的优势.(1).对于两个Qubit的对称态,该判据与自旋压缩,co... 对于几类常见的量子态,对自旋压缩和量子Fisher信息进行了比较研究.得到量子Fisher信息的表达式,以Fisher信息为基础,给出了量子纠缠的判据,结果表明:比较于自旋压缩,该判据有明显的优势.(1).对于两个Qubit的对称态,该判据与自旋压缩,concurrence完全等价;(2).对于两个Qubit的非对称态的纠缠,自旋压缩不能检验其纠缠,但对于部分态,该判据也能检验;(3).对于Dicke态,自旋压缩不能检验其纠缠,但该判据能检验且完全等价于concurrence. 展开更多
关键词 自旋压缩 量子fisher信息 纠缠度量 判据
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量子退相位通道中量子Fisher信息动力学 被引量:2
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作者 王国友 夏湘芳 +1 位作者 彭柯铭 陈光伟 《湖南工业大学学报》 2015年第1期98-101,共4页
利用量子通道估计方法研究了纯退相位通道下,2个相互作用量子比特系统退相干率的量子Fisher信息的动力学演化。数值计算表明:量子Fisher信息总是先从0增加到某一最大值后迅速衰减,最后又减小到0;退相干率越大,导致量子Fisher信息越小和... 利用量子通道估计方法研究了纯退相位通道下,2个相互作用量子比特系统退相干率的量子Fisher信息的动力学演化。数值计算表明:量子Fisher信息总是先从0增加到某一最大值后迅速衰减,最后又减小到0;退相干率越大,导致量子Fisher信息越小和衰减到0的时间也越短;提高初始输入态的纠缠不能使最大量子Fisher信息得到提升。 展开更多
关键词 量子fisher信息 纠缠 量子通道估计 退相干率 纯退相位通道
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多粒子纠缠态的量子Fisher信息
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作者 易洪刚 陈荣华 李嵩松 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期10-11,共2页
利用量子Fisher信息研究了多粒子纠缠态的纠缠特性,该纠缠态由四个狄克态叠加而成。通过研究叠加系数和相对相位对量子Fisher信息的影响研究多粒子纠缠态的纠缠特性。结果:表明量子Fisher信息是叠加系数的周期函数。但其大小随相对相位... 利用量子Fisher信息研究了多粒子纠缠态的纠缠特性,该纠缠态由四个狄克态叠加而成。通过研究叠加系数和相对相位对量子Fisher信息的影响研究多粒子纠缠态的纠缠特性。结果:表明量子Fisher信息是叠加系数的周期函数。但其大小随相对相位和总粒子数变化,相对相越大或位粒子数越多,多粒子纠缠态的纠缠程度越高。 展开更多
关键词 量子fisher信息 多粒子纠缠态 相对相位 纠缠特性.
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耗散腔中两二能级原子态的自旋压缩量子Fisher信息和最大自旋涨落
5
作者 刘万芳 李春杰 章礼华 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1135-1140,共6页
在能量耗散腔中,原子用泡利算符描述,光场用相干态描述,运用密度矩阵理论,得到了两二能级原子密度矩阵元的演化规律,分析了与单模辐射场作用过程中原子态的自旋压缩、量子Fisher信息和最大自旋涨落.结果表明:自旋压缩,大于1/2的最大自... 在能量耗散腔中,原子用泡利算符描述,光场用相干态描述,运用密度矩阵理论,得到了两二能级原子密度矩阵元的演化规律,分析了与单模辐射场作用过程中原子态的自旋压缩、量子Fisher信息和最大自旋涨落.结果表明:自旋压缩,大于1/2的最大自旋涨落可以作为量子纠缠的充分必要判据.自旋压缩,大于1/2的最大自旋涨落和量子纠缠,它们互相等价.大于1的Fisher信息与它们之间没有等价关系,但可以作为自旋压缩和量子纠缠的充分判据. 展开更多
关键词 二能级原子 单模辐射场 量子fisher信息 自旋压缩 最大自旋涨落
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耗散腔量子电动力学系统中量子Fisher信息和量子相干性分布
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作者 贺启亮 吴春艳 《贵州师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2021年第4期76-82,共7页
基于耗散腔量子电动力学系统,研究了两量子比特间的量子Fisher信息和量子相干性受环境耗散的影响。发现量子Fisher信息在初始时刻会随着时间的演化而增大,而且经过较长相互作用时间后,两量子比特间会呈现稳态的量子Fisher信息。其次,还... 基于耗散腔量子电动力学系统,研究了两量子比特间的量子Fisher信息和量子相干性受环境耗散的影响。发现量子Fisher信息在初始时刻会随着时间的演化而增大,而且经过较长相互作用时间后,两量子比特间会呈现稳态的量子Fisher信息。其次,还发现环境耗散并不会完全摧毁两量子比特间的量子相干性,当作用时间较长时,稳态量子相干性可以在两量子比特间得以存活,并且稳态量子相干性对于系统的初始参数,环境的耗散系数以及腔场的平均光子数都非常敏感。最后,借助迹距离的方法,还探讨了环境耗散对于系统中量子信息流动的影响。 展开更多
关键词 量子fisher信息 量子相干性 耗散腔量子电动力学系统 量子信息流动
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基于量子Fisher信息的量子计量进展 被引量:9
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作者 任志红 李岩 +1 位作者 李艳娜 李卫东 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期76-105,共30页
量子计量是超冷原子气体研究中的一个热点领域.超冷原子体系独特的量子性质(量子纠缠)和量子效应有助于大幅度提高待测物理量的测量精度,这已经成为量子精密测量中的共识.量子Fisher信息对该领域的发展起了非常重要的作用.本文首先介绍... 量子计量是超冷原子气体研究中的一个热点领域.超冷原子体系独特的量子性质(量子纠缠)和量子效应有助于大幅度提高待测物理量的测量精度,这已经成为量子精密测量中的共识.量子Fisher信息对该领域的发展起了非常重要的作用.本文首先介绍量子Fisher信息的基本概念和量子计量的主要内容;然后简要回顾这些理论在提高测量精度方面的应用,特别是多粒子量子纠缠态的产生及其判定;再介绍线性和非线性原子干涉仪的相关进展;最后论述量子测量过程中的统计方法的研究进展. 展开更多
关键词 量子计量 超冷原子 量子fisher信息 量子纠缠
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自旋-玻色系统中纠缠态的量子Fisher信息量演化 被引量:3
8
作者 严凯 谢燕青 +1 位作者 黄雨梦 郝翔 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期42-48,共7页
基于典型的自旋-玻色模型,研究了具有类欧姆频谱的玻色场环境对量子参数估计精度的影响。原子受外场驱动时,采用二阶含时量子主方程和超算符方法得到了N个独立原子系统量子Fisher信息量的演化结果。计算结果表明:随着纠缠的原子数目增多... 基于典型的自旋-玻色模型,研究了具有类欧姆频谱的玻色场环境对量子参数估计精度的影响。原子受外场驱动时,采用二阶含时量子主方程和超算符方法得到了N个独立原子系统量子Fisher信息量的演化结果。计算结果表明:随着纠缠的原子数目增多,量子Fisher信息量增大,量子Fisher信息量的衰减也大大加快。在某些特征时间内,可以获得比标准量子极限更好的测量精度。在频谱幂指数较大的超欧姆玻色环境中,量子纠缠态Fisher信息量的衰减可以在一定程度上被抑制。 展开更多
关键词 量子光学 自旋-玻色模型 含时量子主方程 量子fisher信息 量子纠缠态
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基于量子Fisher信息的耗散相互作用光-物质耦合常数的估计 被引量:3
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作者 牛明丽 王月明 李志坚 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期17-24,共8页
量子参数估计在量子度量学中有着重要的应用,量子Cramer-Rao下界表明量子参数估计精度极限与量子Fisher信息是直接相关的.本文利用量子参数估计理论对光场与原子失谐很大(大失谐)的Jaynes-Cummings模型耦合常数进行估计.制备探测初态为Q... 量子参数估计在量子度量学中有着重要的应用,量子Cramer-Rao下界表明量子参数估计精度极限与量子Fisher信息是直接相关的.本文利用量子参数估计理论对光场与原子失谐很大(大失谐)的Jaynes-Cummings模型耦合常数进行估计.制备探测初态为Qubit系统与光场的直积态,光场分别为Fock态、热态和相干态,分别计算了这三种探测态经大失谐Jaynes-Cummings模型哈密顿量演化后复合系统以及Qubit和光场系统的量子Fisher信息.通过分析发现,复合系统的量子Fisher信息随平均光子数单调递增,Qubit基态与激发态的等权叠加态为最优探测态,此时量子Fisher信息达到最大值;当探测态的光场为Fock态和热态时,关于被估计参数的信息都包含于Qubit系统;对于大失谐Jaynes-Cummings模型耦合常数的估计,光场为热态或相干态时耦合常数的估计精度高于光场为Fock态时的精度. 展开更多
关键词 量子fisher信息 参数估计 量子Cramer-Rao下界 JAYNES-CUMMINGS模型
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噪声环境中量子Fisher信息的几何表示 被引量:1
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作者 严凯 谢燕青 +1 位作者 黄雨梦 郝翔 《苏州科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2018年第4期28-33,55,共7页
从数学几何角度研究了噪声通道中相位参数估计的量子Fisher信息。对于单量子态,参数估计精度可用态Bloch矢量在XY平面上的投影长度定量刻画。对于多体广义GHZ量子纠缠态,量子Fisher信息也可以用一个等效密度算子的Bloch矢量来描述。以... 从数学几何角度研究了噪声通道中相位参数估计的量子Fisher信息。对于单量子态,参数估计精度可用态Bloch矢量在XY平面上的投影长度定量刻画。对于多体广义GHZ量子纠缠态,量子Fisher信息也可以用一个等效密度算子的Bloch矢量来描述。以腔量子动力学系统为研究对象,考虑一种典型的退振幅噪声通道,发现如果原子系统和环境场中心频率存在失谐量,环境与耦合增加会抑制量子Fisher信息的衰减,Bloch矢量也会保持在球体赤道表面振荡。相比于直积态,N个初始纠缠的广义GHZ态的量子Fisher信息会得到N倍的提高,但是其衰减也会加快。 展开更多
关键词 量子参数估计 量子fisher信息 Bloch矢量 量子动力学系统
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基于部分测量增强量子隐形传态过程的量子Fisher信息 被引量:3
11
作者 武莹 李锦芳 刘金明 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第14期62-71,共10页
量子Fisher信息(QFI)是量子度量学中的一个重要物理量,可给出预估参数精度的最优值.本文研究如何引入弱测量和测量反转操作,来提高有限温环境下以Greenberger-Horne-Zeilinger态作为量子通道的隐形传态过程中的QFI.依据隐形传态过程中... 量子Fisher信息(QFI)是量子度量学中的一个重要物理量,可给出预估参数精度的最优值.本文研究如何引入弱测量和测量反转操作,来提高有限温环境下以Greenberger-Horne-Zeilinger态作为量子通道的隐形传态过程中的QFI.依据隐形传态过程中量子比特的传输情形,考虑了三种不同方案相应的QFI.首先,通过构造每种量子隐形传态方案的量子线路图,分析了QFI与推广振幅衰减噪声参数的变化关系.随后对各种方案中的受噪声粒子施加弱测量和测量反转操作,并对相应的部分测量参数进行优化,着重探讨了施加最优部分测量操作后QFI的改进量.结果表明,经过优化后的部分测量操作能有效提高有限温环境下量子隐形传态过程输出态的QFI;而且量子系统所处的环境温度越低,QFI的提高效果可越显著. 展开更多
关键词 量子隐形传态 推广振幅衰减 弱测量 量子fisher信息
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Garfinkle-Horowitz-Strominger黑洞视界附近qubit-qutrit系统量子Fisher信息的保护 被引量:1
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作者 廉熠鋆 刘金明 《华东师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期120-130,共11页
以Garfinkle-Horowitz-Strominger(GHS)膨胀黑洞附近的qubit粒子和渐进平行时空下的qutrit粒子所组成的qubit-qutrit系统为研究对象,讨论了该系统的量子Fisher信息(Quantum Fisher Information,QFI)在噪声环境下的动力学行为,并基于弱... 以Garfinkle-Horowitz-Strominger(GHS)膨胀黑洞附近的qubit粒子和渐进平行时空下的qutrit粒子所组成的qubit-qutrit系统为研究对象,讨论了该系统的量子Fisher信息(Quantum Fisher Information,QFI)在噪声环境下的动力学行为,并基于弱测量和测量反转操作提出了噪声通道影响下量子Fisher信息的保护方案.结果表明,对于振幅阻尼通道,量子Fisher信息随着退相干强度的增加呈现单调递减的趋势;然而对于相位阻尼通道,量子Fisher信息却几乎不发生改变.此外,通过选取合适的弱测量强度和测量反转强度,实现了振幅阻尼信道中量子Fisher信息的保护,其量子Fisher信息可得到显著增强. 展开更多
关键词 量子fisher信息 Garfinkle-Horowitz-Strominger膨胀黑洞时空 量子弱测量
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振幅阻尼通道中原子系统的量子Fisher信息动力学特性
13
作者 郭秀丽 张延亮 周清平 《吉首大学学报(自然科学版)》 CAS 2017年第4期23-26,共4页
对二能级原子单量子比特系统的量子Fisher信息在振幅阻尼噪声环境中的动力学过程进行了研究,并分析量子Fisher信息的演化特性.结果表明:在振幅阻尼的马尔可夫环境中,量子Fisher信息单调递减直至消失;在振幅阻尼的非马尔可夫环境中,量子F... 对二能级原子单量子比特系统的量子Fisher信息在振幅阻尼噪声环境中的动力学过程进行了研究,并分析量子Fisher信息的演化特性.结果表明:在振幅阻尼的马尔可夫环境中,量子Fisher信息单调递减直至消失;在振幅阻尼的非马尔可夫环境中,量子Fisher信息出现振荡现象. 展开更多
关键词 量子fisher信息 振幅阻尼 非马尔可夫环境
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多量子比特WV纠缠态在Lipkin-Meshkov-Glick模型下的量子Fisher信息
14
作者 李岩 任志红 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第22期74-81,共8页
量子Fisher信息在参数估计理论和量子精密测量领域扮演着非常重要的角色,不仅可以用来标定量子系统的测量精度极限,还可用于有益量子计量的纠缠态判定.本文从量子测量的角度出发,对多比特WV态(α|W_(N)>+√1-α^(2)|00...0>)进行... 量子Fisher信息在参数估计理论和量子精密测量领域扮演着非常重要的角色,不仅可以用来标定量子系统的测量精度极限,还可用于有益量子计量的纠缠态判定.本文从量子测量的角度出发,对多比特WV态(α|W_(N)>+√1-α^(2)|00...0>)进行研究,通过计算其在局域操作下和Lipkin-Meshkov-Glick(LMG)非局域操作模型下的量子Fisher信息,分析其在精密测量方面的表现.研究发现:在局域操作下,随着参数α由0到1的变化,多比特WV态的量子Fisher信息逐渐变大,表明其量子纠缠程度在不断增加,也体现出更强的量子测量能力.在LMG非局域操作下,随着相互作用强度γ的增大,N=3量子比特WV态的量子Fisher信息值趋于稳定,几乎不受参数α的影响,而当体系量子比特数N>3时,量子Fisher信息值会随参数α的变大而变大;当参数α固定时,多比特WV态的量子Fisher信息会随着相互作用强度γ的增强而变大,呈现出相互作用强度越大,WV态的量子测量能力越强. 展开更多
关键词 量子fisher信息 WV纠缠态 Lipkin-Meshkov-Glick模型 精密测量
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非厄米哈密顿量中的量子Fisher信息与参数估计
15
作者 李竞 丁海涛 张丹伟 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第20期161-171,共11页
量子Fisher信息给出参数估计的最优精度极限,在量子度量学中有重要的应用.近年来,在量子系统中实现非厄米哈密顿量的理论与实验研究受到广泛关注.本文研究基于非厄米哈密顿量本征态的参数估计,给出其中单参数与两参数估计的量子Fisher... 量子Fisher信息给出参数估计的最优精度极限,在量子度量学中有重要的应用.近年来,在量子系统中实现非厄米哈密顿量的理论与实验研究受到广泛关注.本文研究基于非厄米哈密顿量本征态的参数估计,给出其中单参数与两参数估计的量子Fisher信息及其量子Cramér-Rao下界,计算与分析非互易、具有增益-耗散的Su-Schrieffer-Heeger模型,非厄米量子Ising链、拓扑陈绝缘体模型和二能级系统中动量及外场参数估计的量子Fisher信息.结果表明:在这几个非厄米模型中,对于单参数估计,量子Fisher信息在能隙闭合区域和例外点附近显著增大,从而提高参数估计的精度极限;对于两参数估计,量子Fisher信息矩阵的行列式在能隙闭合和例外点附近同样明显增大,拓扑区域比平庸区域的整体评估精度更高,且由陈数确定两参数估计误差的拓扑下界. 展开更多
关键词 量子fisher信息 参数估计 非厄米系统 拓扑态
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基于量子Fisher信息测量的实验多体纠缠刻画 被引量:2
16
作者 刘然 吴泽 +2 位作者 李宇晨 陈昱全 彭新华 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期157-164,共8页
量子Fisher信息在量子度量与量子信息领域的研究中至关重要,然而在实验中的提取却十分棘手,尤其是对于大尺度的量子系统.这里我们发展了利用测量量子态间重叠的方式来高效提取量子Fisher信息的方法,对于纯态而言,这种方法只需要在量子... 量子Fisher信息在量子度量与量子信息领域的研究中至关重要,然而在实验中的提取却十分棘手,尤其是对于大尺度的量子系统.这里我们发展了利用测量量子态间重叠的方式来高效提取量子Fisher信息的方法,对于纯态而言,这种方法只需要在量子系统中引入一个额外的辅助比特并施加单次测量即可实现.相对于以往的量子Fisher信息提取方法,需要更少由测量带来的时间资源消耗,因此高效且具有扩展性.我们将这种方法应用于经历量子相变的三体相互作用系统中多体纠缠的刻画,并使用核磁共振量子模拟器实验展示了该方案的可行性. 展开更多
关键词 量子 fisher 信息 多体纠缠 量子态重叠
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量子Fisher信息在量子光学中的应用
17
作者 吴佳仪 黄子涵 胡凯璇 《科技视界》 2018年第14期148-148,132,共2页
本文以干涉仪为例,讨论了量子Fisher信息在量子光学中的应用。文中介绍了量子干涉仪中的分束器和相移器由幺正算符表示为量子操作,以及作为待估计参数的干涉仪的参考臂与待测臂间的相对相位,其对应的量子Fisher信息的表达式。文中还介... 本文以干涉仪为例,讨论了量子Fisher信息在量子光学中的应用。文中介绍了量子干涉仪中的分束器和相移器由幺正算符表示为量子操作,以及作为待估计参数的干涉仪的参考臂与待测臂间的相对相位,其对应的量子Fisher信息的表达式。文中还介绍了引入与初态无关,并包含所有参数化的信息的厄米算符,以便更加直观、清晰的观察到初态对量子Fisher信息的影响。同时,本文给出了初态为纯态时,由H计算出的量子Fisher信息有利于寻找最优初态,并达到分析待估计参数的最大精度。 展开更多
关键词 量子fisher信息 MACH-ZEHNDER干涉仪
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广义类W态的量子Fisher信息
18
作者 欧阳坤 《江西科学》 2012年第2期133-134,共2页
研究了广义类W态的量子Fisher信息。结果表明,量子Fisher信息的大小仅仅只由叠加系数决定,而与相对相位的大小无关。
关键词 量子fisher信息 广义类W态
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广义类GHZ态的量子Fisher信息
19
作者 欧阳坤 《江西科学》 2016年第1期17-18,共2页
研究了广义类GHZ态的量子Fisher信息。结果表明,量子Fisher信息的大小仅仅只由叠加系数决定,而与相对相位的大小无关。
关键词 量子fisher信息 广义类GHZ态
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基于量子密钥分发技术的物联网信息端到端加密传输算法
20
作者 张继飞 张春红 林超 《黑龙江工程学院学报》 2025年第1期22-28,共7页
根据量子不可克隆定理,未经授权的第三方无法复制或准确测量正在传输的量子态,因为任何测量操作都会不可避免地改变量子态,从而被合法的通信双方检测到。因此,提出一种基于量子密钥分发技术的物联网信息端到端加密传输算法。利用量子密... 根据量子不可克隆定理,未经授权的第三方无法复制或准确测量正在传输的量子态,因为任何测量操作都会不可避免地改变量子态,从而被合法的通信双方检测到。因此,提出一种基于量子密钥分发技术的物联网信息端到端加密传输算法。利用量子密钥分发技术生成安全初始密钥,并通过量子密码传输协议进行密钥分发,量子密码传输协议通过单向量子信息通道和双向公共信息通道,确保用户与传感节点间信息加密传输。在握手过程中,完成用户与传感节点的双向认证,建立安全连接,进行数据加密与完整性封装,实现端到端加密传输。实验结果显示,该算法在物联网端到端数据传输的完整性与安全性方面表现出色,且在传输延时控制方面具有显著优势。 展开更多
关键词 量子密钥分发技术 物联网信息 端到端 加密传输 量子密码传输协议 安全认证
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