Efficiency of the Bidirectional Quantum Teleportation and proposing new bidirectional teleportation protocols

Abstract

Dans cette thèse, nous abordons la téléportation quantique bidirectionnelle, l'un des sujets les plus intéressants dans le domaine de l'information quantique. En effet, la téléportation quantique bidirectionnelle peut, non seulement, être considérée comme un échange fiable de l'information quantique, mais elle est aussi un élément constitutif du réseau universel des informations quantiques. Nous considérons que le canal quantique du protocole de téléportation bidirectionnelle est soumis au bruit ambiant, qui induit la décohérence quantique. Nous évaluons la négativité pour quantifier la quantité d'intrication dans le canal quantique du protocole de téléportation quantique bidirectionnel. En outre, nous considérons les fidélités moyennes de téléportation/l'information quantique de Fisher comme des figures de mérite pour évaluer le protocole de téléportation bidirectionnelle. Afin de surmonter l'effet de décohérence quantique/d'augmenter l'efficacité du protocole de téléportation, nous utilisons la méthode du : Weak and reversed measurements. Néanmoins, l'utilisation de corrélations classiques dans le régime non-markovien pourrait améliorer légèrement la téléportation bidirectionnelle. En outre, les corrélations temporelles améliorent encore mieux les fidélités moyennes de téléportation/l'information de Fisher quantique. Dans une étape ultérieure, nous prolongeons le protocole de téléportation bidirectionnelle à un schéma composé de trois partenaires, ces trois partenaires peuvent échanger leurs états quantiques au moyen d'un état maximalement intriqués de type GHZ. Ensuite, nous généralisons le schéma proposé à un réseau quantique composé de N (avec N>3) partenaires. Nous suggérons également un nouveau schéma pour l'implémentions non-locale de la porte quantique CNOT. En se basant sur le dernier schéma, nous proposons un protocole de téléportation bidirectionnel pour les états à 2-qubits, 3-qubits/n-qubits.