Введение
1 Основные положения квантовой информатики с неклассическими состояниями света. Обзор литературы. 28
1.1 Введение в предмет 29
1.2 Понятие квантового кубита 35
1.3 Квантовая запутанность 43
1.4 Когерентное состояние 46
1.5 Когерентный кубит 47
1.6 Запутанные когерентные состояния 55
1.7 Заключение
2 Одно-кубитовые преобразования неклассических состояний света . 59
2.1 Одно-кубитовые преобразования базисных состояний 60
2.2 Разложение волновых функций по перемещенным состояниям квантового осциллятора 62
2.3 Реализация одно-кубитовых вращений посредством извлечения фотонов из начальных базисных состояний 87
2.4 Одно-кубитовые преобразования, основанные на последовательности операторов рождения и перемещения 116
2.5 Обсуждение результатов и возможные перспективы дальнейшего развития 124
2.6 Выводы к главе
3 Квантовые протоколы с неклассическими состояниями света . 129
3.1 Неклассический свет 130
3.2 Преобразование Гауссовых состояний света в не Гауссовые с помощью извлечения фотонов 146
3.3 Разложение двух-фотонного сжатого вакуумного состояния и суперпозиции вакуума и единичного фотона по перемещенным фотонным состояниями, метод извлечения перемещенных фотонных состояний как способ генерировать новые состояния и использование данного метода для реализации элементарных квантовых гейтов 168
3.4 Разнообразные квантовые протоколы с модовыми состояниями 199
3.5 Выводы к главе
4 Трех-модовое запутанное неклассическое состояние света . 208
4.1 Обзор литературы по спонтанному параметрическому рассеянию 209
4.2 Математические основы квантовой теории СПР с учетом истощения волны накачки 216
4.3 Обусловленная генерация четырех-модового максимально запутанного состояния с помощью регистрации фотона накачки 222
4.4 Обзор работ по генерации макроскопических максимально запутанных состояний 224
4.5 Выводы к главе
5 Протокол плотного кодирования с перемещенными квантовыми кубитами . 227
5.1 Плотное кодирование информации. Обзор литературы 228
5.2 Реализация протокола плотного кодирования с перемещенными фотонными состояниями 236
5.3 Выводы к главе 5
2 6 Протокол квантовой криптографии с перемещенными вакуумным и одно-фотонным состояниями в качестве носителей информации. 259
6.1 Протоколы квантовой криптографии. Обзор литературы 260
6.2 Реализация протокола квантовой криптографии с помощью перемещенных состояний света 264
6.3 Устойчивость протокола квантовой криптографии к прослушиванию. 273
6.4 Обсуждение и перспективы развития протокола квантовой криптографии с перемещенными состояниями 278
6.5 Выводы к главе 6 2
Заключение
Литература 288
