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量子信息学是将量子力学应用于现有信息科学技术而形成的交叉学科,它不仅是将经典信息向量子信息的扩充,更是将信息论带到了一个新的阶段。量子信息论与经典信息论的本质区别在于前者是利用量子态编码信息,即而进行信息处理和传输的。量子信息学主要涉及到两个领域—量子通信和量子计算。量子通信是量子信息论的重要分支,也是量子信息论较早研究的领域,它主要包括:量子密钥分配、量子隐形传态等,现在又有了新的分支如量子秘密分享及量子安全直接通讯等等。 本论文主要是针对量子通信中的量子秘密分享、量子安全直接通讯及量子克隆提出了若干处理方案,主要有: 1.介绍了量子秘密分享的由来和基本理论,并成功地把量子秘密分享方案由二维推广到三维及高维,实现了多体之间秘密分享一个经典信息的方案,并推广到多体的情况。该方案在编码容量和安全性上比原有的方案都有所提高。 2.通过研究学习量子安全直接通讯方案的基本理论,我们成功的实施了通过粒子重排序实现量子安全直接通讯的方案。与“乒乓协议”相比,我们的方案无需进行幺正操作,比ping-pong协议更为简便,而且信息的编码容量得到了提高。 3.通过对量子克隆理论的有关学习,我们成功实现了辅助克隆一个未知的二能级两粒子纠缠态的量子克隆方案。从本质上来说,该方案可以看成任意未知的量子纠缠态的量子隐形传态。