Robust self-testing of nonmaximal entanglement from a reduced inner product game
Quantum Science Center of Guangdong–Hong Kong–Macao Greater Bay Area（粤港澳大湾区量子科学中心）
本文将内积博弈从六维约化到五维，证明其能鲁棒自检验非最大纠缠态及全部测量效应，并得出最大纠缠态无法完美获胜的结论。
2026-09-22 quant-ph
Robust self-testing for nonlocal games with robust game algebras
本文提出基于C*-代数迹状态唯一性的鲁棒自检验新框架，证明其等价性，并给出首个定量Gowers-Hatami定理以计算显式鲁棒性函数。
2024-11-05 math.OA quant-ph
Towards correlation self-testing of quantum theory in the adaptive Clauser-Horne-Shimony-Holt game
本文研究自适应CHSH博弈在不同广义概率论中的最大获胜概率，证明多种张量积结构下均无法超越或恢复量子理论的表现，为通过实验排除非量子关联理论奠定基础。
2024-01-16 quant-ph
Low-degree testing for quantum states, and a quantum entangled games PCP for QMA
我们表明，给出一个明确的描述的多人游戏，一个经典的验证者和一个恒定数量的球员，这是QMA困难的，随机减少，区分的情况下，当球员有一个策略使用纠缠成功的概率为1的游戏，或当没有这样的策略成功的概率大于1/2。这证明了Fitzsimons和第二作者（ITCS'15）的“游戏量子PCP猜想”，尽管是在随机化约简下。在我们的减少的核心组成部分是一个家庭的两个球员的游戏测试$n$ -量子比特最大纠缠态的建设。对于任何整数$n\geq2$，我们给出了一个测试，其中验证者的问题是$O(\log n)$位长，答案是$\mathrm{poly}(\log\log n)$位长。我们表明，对于任何常数$\varepsilon\geq0$，任何策略，成功的概率至少$1-\varepsilon$在测试中必须使用一个状态，是在距离$O(\varepsilon^c)$从一个状态，是本地等价于一个最大纠缠态的$n$量子比特，对于一些通用常数$c>0$。该构造基于Raz和Safra（STOC'97）的多元低次多项式的经典平面对点检验。我们扩展到量子制度的经典测试，通过执行独立的副本的测试在广义泡利$X$和$Z$基地超过$\mathbb{F}_q$，其中$q$是一个足够大的素数的权力，并结合两者通过测试泡利扭曲的对易关系。我们的主要复杂性理论的结果是通过结合这个家庭的游戏与本-萨森等人（CCC'05）介绍的邻近的PC…
2018-04-09 quant-ph
Lifting the maximally-entangledness assumption in robust self-testing for synchronous games
Delft Institute of Applied Mathematics, TU Delft（代尔夫特理工大学应用数学研究所）；QMATH, Department of Mathematical Sciences, University of Copenhagen（哥本哈根大学数学科学系QMATH）
本文证明，在对称投影最大纠缠策略下成立的同步博弈鲁棒自检验结果，可推广至所有策略，并应用于量子低度测试，得到高效的n量子比特测试。
2026-09-11 math.OA quant-ph
Noise-tolerant testing of high entanglement of formation
本文提出了一族噪声容忍的非局域游戏，可在未表征且含噪的量子设备中验证高维形成纠缠，并给出双边非局域游戏中量子优势所需纠缠代价的下界。
2017-12-26 quant-ph
Robust Self-testing for Synchronous Correlations and Games
本文提出同步相关性与博弈鲁棒自测试的抽象算子代数刻画，证明其等价于适当 $C^*$-代数上状态或顺从迹状态的唯一性，并揭示该概念与交换算子自测试不等价。
2025-03-30 cs.GT math-ph math.MP
Parallel self-testing of (tilted) EPR pairs via copies of (tilted) CHSH
独立于设备的自测试允许验证者仅基于观察到的相关性来证明潜在恶意方保持特定的量子态。并行自测试最近已经被探索，旨在同时自测试目标状态的许多副本（即张量积）。在这项工作中，我们表明，$n$ EPR对可以通过$n$副本的知名CHSH游戏并行自测试。我们进一步推广这一结果的并行自检的$n$倾斜EPR对任意角度，最后，我们展示了我们的结果和计算也可以应用到获得并行自检的$2n$ EPR对通过$n$副本的Mermin-佩雷斯幻方游戏。
2017-07-07 quant-ph
The quantum commuting model (Ia): The CHSH game and other examples: Uniqueness of optimal states
在本文中，我们提出的CHSH游戏承认一个且只有一个最佳状态，因此消除了所有的歧义表示。更准确地说，我们使用量子交换相关的众所周知的通用描述作为两个玩家游戏的通用代数上的状态空间，因此允许我们明确地比较量子策略作为这个公共代数上的状态。因此，我们发现CHSH游戏在这个公共代数上留下了一个最佳状态。反过来，传递到任何非最小的Stinespring膨胀这个唯一的最佳状态是唯一的来源模糊性（包括自我测试）：更确切地说，任何状态的一些运营商代数可以唯一地分解成其最小的Stinespring膨胀作为一个诚实的代表运营商代数其次是其向量状态。然而，任何其他Stinespring膨胀仅仅作为最小Stinespring膨胀的扩展而出现（即，作为最小希尔伯特空间到某个随机环境空间的嵌入）。因此，这表明了大多数（但不是全部！）传统的自我测试结果，如CHSH游戏以及大量类似的例子。然后，我们进一步证明了我们的论点的简单性Mermin-佩雷斯幻方和魔术五角星游戏。然而，最重要的是，我们将这篇文章作为最佳状态及其子状态的算子代数技术的说明，我们进一步在另一篇文章中（目前正在准备中）获得当前文章的结果，以获得量子交换模型中的第一个鲁棒的自测试结果。
2022-10-07 quant-ph
The Grothendieck Game and Self-Testing Continuous Groups
Ruhr University Bochum（鲁尔大学波鸿分校）；LMU Munich（慕尼黑大学）；MCQST（量子科学与技术中心）；Bocconi University（博科尼大学）
本研究通过Grothendieck博弈首次实现了Majorana算子生成连续测量族的鲁棒自我测试，并扩展到Majorana观测量乘积，认证了连续pin群的自旋表示。
2026-10-06 math-ph math.MP quant-ph
A generalization of CHSH and the algebraic structure of optimal strategies
自检测是量子信息理论中一个重要的研究领域。它允许实验者与黑箱量子系统进行经典交互，并测试特定的纠缠态是否存在，并进行特定的测量。最近，自我测试一直是复杂性理论中备受瞩目的结果的核心，如Natarajan和Vidick的纠缠游戏PCP（FOCS 2018），Fitzsimons等人的迭代压缩（STOC 2019）以及Natarajan和Wright的MIP* 中的NEEXP（FOCS 2019）。在这项工作中，我们介绍了一个代数推广CHSH视为一个线性约束系统（LCS）的游戏，表现出自我测试性质是定性不同的。这些提供了非本地游戏的第一个例子，该游戏自我测试非泡利算子，解决了Coladangelo和Stark提出的一个悬而未决的问题（QIP 2017）。我们的游戏还为最大纠缠态以外的状态提供了自我测试，从而解决了Cleve和Mittal提出的开放问题（ICALP 2012）。此外，我们的游戏有1位的问题和$\log n$位的答案长度，使它们成为复杂性理论应用的合适候选者。这项工作是第一步走向自我测试任意群体的一般理论。为了得到我们的结果，我们利用平方和证明，非交换环理论，和近似表示理论的Gowers-Hatami定理之间的联系。我们分析的一个关键部分是引入一个平方和框架，将Cleve，Liu和Slofstra的\emph{solution group}（数学物理杂志2017）推广到非伪…
2021-09-21 quant-ph
Scalable tests of quantum contextuality from stabilizer-testing nonlocal games
Rice University（莱斯大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
通过稳定化测试非本地游戏研究量子情境性，提出通用编码理论界和改进方法，证明循环簇态的渐进紧上界。
2026-10-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Testing product states, quantum Merlin-Arthur games and tensor optimisation
我们给出了一个能有效区分n个量子系统的乘积态和远离乘积态的检验。如果应用于状态psi，其与产品状态的最大重叠是1-Theta，则测试通过的概率为1-Theta（Theta），无论n或单个系统的局部维数如何。测试使用两份psi。我们证明了这个测试的正确性作为一个特殊的情况下，更一般的结果，关于稳定的最大输出纯度的去极化通道。该测试的一个关键应用是多个Merlin的量子Merlin-Arthur博弈，在那里我们得到了几个先前已经证明的结构结果，包括有效的可靠性放大是可能的，两个Merlin可以模拟许多Merlin：QMA（k）=QMA（2），k>=2。基于Aaronson等人先前的结果，这意味着存在一种有效的量子算法来验证具有恒定可靠性的3-SAT，给出了O（sqrt（n）polylog（n））量子位的两个非纠缠证明。我们还展示了QMA（2）如何与对数大小的证明等价于大量的问题，一些与量子信息有关（如测试混合态的可分性），以及与量子力学没有任何明显联系的问题（如计算3-指标张量的内射张量范数）。因此，我们得到了许多近似的硬度的结果，以及潜在的算法应用的方法近似QMA（2）的接受概率。最后，我们的测试也可以用来构建一个有效的测试，以确定一个酉算子是否是一个张量积，这是一个推广的经典线性测试。
2012-11-04 quant-ph
Proposal for Dimensionality Testing in Quantum Private Query
近来，量子态的维数测试已经受到广泛关注（Ac{i}n et al. 2006，Scarani等人，Phys. Rev. Lecture. 2006年）。现有量子信息处理协议的安全性证明依赖于对逻辑比特编码的量子态维数的假设。然而，去除这种假设可能会导致安全漏洞。在本文中，我们表明，这确实是这样的。我们选择了Yang等人的两个参与者的量子私有查询协议。信息处理。2014）作为一个例子，并展示了一个玩家如何通过改变共享量子系统的子系统的维度来获得不公平的优势。为了抵抗这种攻击，我们提出了一种不同的方式进行维度测试。我们的建议是基于CHSH一样的游戏。当我们像游戏一样利用CHSH时，它可以用来测试状态是否是协议变得完全脆弱的产品状态。
2018-11-05 quant-ph
Practical parallel self-testing of Bell states via magic rectangles
自测试是一种从纯经典统计中验证一个人是否具有特定量子态的方法。对于实际应用，例如独立于设备的委托可验证量子计算，至关重要的是并行自测多个Bell状态，同时保持一侧所需的量子能力最小化。在这项工作中，我们使用$3 \times n$幻方游戏（幻方游戏的推广），以获得一个自我测试的$n$贝尔态的一方只需要测量单量子比特泡利可观。该协议需要小的输入大小[对于Alice为常数，对于Bob为$O(\log n)$位]，并且具有鲁棒性$O(n^{5/2} \sqrt{\varepsilon})$，其中$\varepsilon$是理想（完美）相关性与观察到的相关性的接近度。为了实现所需的自我测试，我们引入了一个单边局部量子策略的幻方游戏，赢得了肯定，我们推广这种策略的家庭的$3 \times n$幻方游戏，我们补充这些非本地游戏额外的检查轮（单个和对的可观测量）。
2022-03-31 cs.CR quant-ph
Provable DI-QRNG protocols based on self-testing methodologies in preparation and measure scenario
本文提出两种基于制备与测量场景自测试方法的设备无关量子随机数生成协议，分别利用CHSH博弈和伪心灵感应博弈的P&M变体作为黑盒区分器，证明设备无关性并实现随机数生成。
2025-05-07 cs.CR quant-ph
Many-body contextuality and self-testing quantum matter via nonlocal games
University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；California Institute of Technology（加州理工学院）
通过非本地游戏研究多体情境性，利用CSS码的布尔函数计算情境性，并展示自检方法在2D扭码中的应用。
2025-12-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Semi-device-independent self-testing of unitary operations
Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海得拉巴分校）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等科学研究院）
提出一种半设备无关的自测试协议，通过变体3比特制备-测量随机存取码的最优量子优势，认证酉操作和测量。
2026-04-21 quant-ph
A nonlocal game for witnessing quantum networks
非定域博弈作为纠缠非定域性的一种新的证明，在各个领域都有着重要的意义。已知的非局域博弈或等价的线性贝尔不等式只适用于单纠缠的贝尔网络。本文的目标是提出一个统一的方法来构建网络场景中的合作博弈。首先，我们提出了一个有效的方法来构建许多多部游戏从任何图。主要思想是基于纠缠的量子网络的图形表示。通过给出一个简单的充要条件，进一步说明了这些具有量子优势的图形博弈。图形游戏意味着由EPR态组成的一般量子网络的非定域性的第一个线性测试。它还允许生成超越知名CHSH游戏的新实例。我们的结果在量子网络，贝尔理论，计算复杂性和理论计算机科学中有有趣的应用。
2019-11-09 quant-ph
Noise-Robust Self-Testing: Detecting Non-Locality in Noisy Non-Local Inputs
针对自测试协议缺乏标准化噪声鲁棒性度量的问题，研究提出三种比较度量，证明可信度最细致，且等资源下CHSH博弈噪声鲁棒性最高，构建了首个系统性可操作的自测试噪声鲁棒性比较框架。
2025-05-18 cs.IT math.IT quant-ph
