量子克隆及其应用

　　对未知量子态进行复制有两种方法。第一种可以确定性地得到拷贝，但是拷贝与需要复制的未知量子态不完全相同，只是在一定程度上近似，这称为确定性量子克隆。第二种可以得到与未知量子态完全相同的拷贝，但是得到的方式是概率性的，这称为概率量子克隆。《量子克隆及其应用》主要介绍量子克隆理论，核心内容包括离散变量确定性量子克隆、离散变量概率量子克隆、连续变量量子克隆，以及不同类型量子克隆的实验方案和实验实现等；同时，还介绍了量子克隆理论在量子信息学中的一些应用，如量子密码术、量子态分辨和量子态估测等。

　　张文海，工学博士，淮南师范学院光电信息科学与工程系主任、教授，一直从事量子信息和量子光学的基础研究，在《New Journal of Physics》、《Physical Review A》和《Quantum Information Processing》等国内外重要学术期刊上发表量子信息研究方面SCI论文40多篇，出版专著《Quantum Cloning Process》（Nova Science Publisher， New York， America 2011）；其研究成果被物理学综述期刊《Physics Reports》以及《Science》子刊《Science Advances》正面引用与评述。

第1章 量子信息学基础
1．1 状态空间和狄拉克表示法
1．1．1 状态空间
1．1．2 狄拉克表示法
1．2 直积态和纠缠态
1．2．1 直积态
1．2．2 纠缠态
1．3 外积和密度矩阵
1．3．1 外积
1．3．2 密度矩阵
1．4 迹、完备性和分迹
1．4．1 迹
1．4．2 完备性
1．4．3 分迹
1．5 保真度
1．5．1 拷贝的保真度
1．5．2 两个算符距离的比较
1．6 量子叠加原理和量子不可克隆定理
1．6．1 量子叠加原理
1．6．2 量子不可克隆定理
1．7 量子态演化和量子门
1．7．1 量子态演化
1．7．2 量子门
1．8 量子测量
1．8．1 量子测量假设
1．8．2 von Neumann测量
1．8．3 广义测量
1．8．4 平方根测量
1．9 光子偏振的量子性
1．9．1 光子的偏振
1．9．2 偏振的量子性
参考文献
第2章 离散变量量子克隆
2．1 单量子纯态的量子克隆
2．1．1 普适量子克隆
2．1．2 相位协变量子克隆
2．1．3 实数态量子克隆
2．2 普适量子克隆
2．2．1 二维空间对称性多拷贝普适量子克隆
2．2．2 多维空间对称性两拷贝普适量子克隆
2．2．3 最优非对称性普适量子克隆
2．3 相位协变量子克隆
2．3．1 二维空间最优对称性相位协变量子克隆
2．3．2 三维空间最优对称性相位协变量子克隆
2．3．3 多维空间最优对称性相位协变量子克隆
2．3．4 非对称性相位协变量子克隆
2．3．5 一般对称性相位协变量子克隆
2．4 实数态量子克隆
2．4．1 多维空间对称性实数态量子克隆
2．4．2 多维空间非对称性实数态量子克隆
……
第3章 其他类型的离散变量量子克隆
第4章 概率量子克隆
第5章 连续变量量子克隆
第6章 量子克隆实验方案与实验实现
第7章 量子克隆应用