光子具有传输速度快、易于操控、制备成本低和高容量等优点，是量子通信中最具潜力的物理实体之一。基于线性光学和纠缠光子系统的量子通信技术具有超高速、超长距离传输的潜力，在国家安全、金融、医疗等领域具有广泛的应用前景。光子系统多自由度的纠缠态测量是高容量量子通信的关键组成部分。因此，研究多自由度光子系统纠缠态测量的原理对于提高量子通信的效率具有重要的理论指导意义。本书从量子信息基础知识出发，介绍纠缠态测量的基本原理，探索基于多自由度光子系统纠缠态测量的方法。接着对纠缠态测量在量子通信中的应用进行介绍。第1章与第2章分别介绍了量子信息的基础和常见的量子通信类型；第3章和第4章介绍了基于线性光学的纠缠Bell态测量方案和超纠缠Bell态测量方案。第5章至第7章分别介绍了纠缠Bell态测量在测量设备无关量子密钥分发、容错的量子密钥分发和纠缠蒸馏中的应用。

1 量子信息基础
1.1 量子力学基本假设
1.2 量子态
1.3 线性光学元件
2 常见的量子通信类型
2.1 量子密集编码
2.2 量子离物传输
2.3 量子纠缠交换
2.4 量子密钥分发
3 基于线性光学的纠缠Bell态测量
3.1 纠缠Bell态制备
3.2 辅助空间自由度的完全极化Bell态测量
3.3 辅助时序自由度的完全极化Bell态测量
4 基于线性光学的超纠缠Bell态测量
4.1 超纠缠Bell态制备
4.2 无辅助的超纠缠Bell态测量
4.3 辅助空间自由度的超纠缠Bell态测量
4.4 基于线性光学的完全超纠缠Bell态测量
4.5 普适的基于线性光学的超纠缠Bell态测量
5 基于完全Bell态测量的测量设备无关量子密钥分发
5.1 基于线性光学的完全Bell态测量
5.2 高效的测量设备无关量子密钥分发方案
5.3 讨论与小结
6 容错的量子密钥分发方案
6.1 联合噪声假设与常见的噪声类型
6.2 基于退相于无关子空间的量子密钥分发方案
6.3 讨论与小结
7 基于线性光学的抗光子损耗和失真的纠缠蒸馏方案
7.1 基于CNOT门的纠缠纯化方案
7.2 利用空间纠缠的极化纠缠纯化方案
7.3 抗光子损耗和退相干的极化纠缠纯化方案
7.4 基于线性光学的抗光子损耗和失真的纠缠蒸馏
7.5 讨论与小结
参考文献