Bell Experiments with Random Destination Sources
通常假设随机发送两个粒子到一个或两个不同的观察者的源，这里称为随机目的地源（RDS），由于后选择漏洞，不能用于真正的量子非定域性测试。我们证明，贝尔实验不受后选择漏洞的影响，可以进行：（i）RDS和本地后选择使用完美的检测器，（ii）RDS，本地后选择，和公平的采样假设与任何检测效率，和（iii）RDS和阈值检测效率所需的，以避免检测漏洞。这些结果允许采用RDS设置，这是更简单和有效的，用于长距离自由空间贝尔测试，并扩展了可用于无环孔贝尔测试的物理系统的范围。
2010-12-09 quant-ph
Adjusting inequalities for detection-loophole-free steering experiments
我们研究了在实验情况下，需要后选择的检测漏洞免费的方式证明量子转向的问题。我们提出了一种方法来找到修改后的本地隐藏状态界的导向不等式在这样一个后选择的情况下。然后，我们提出了一个建设的线性转向不等式在任意有限维，并表明，他们证明转向在一个无漏洞的方式，只要检测效率高于已知的界限，低于该转向永远不能证明。我们还展示了我们的方法如何扩展到多方指导和贝尔非局域性的情况下，在一般情况下，可以有不同的各方之间的损失的相关性。在这两种情况下，我们提出的例子来演示开发的技术。
2016-06-09 quant-ph
Postselection-Loophole-Free Bell Test Over an Installed Optical Fiber Network
设备无关（DI）量子通信将要求无环洞违反贝尔不等式。在通信方之间的视线不可用的典型场景中，由于在光纤上传播时的固有鲁棒性，使用能量-时间纠缠光子是方便的。在这里，我们展示了能量时间Clauser-Horne-Shimony-Holt贝尔不等式违反与两方分开3.7公里，在部署的光纤网络属于智利康塞普西翁大学。值得注意的是，这是第一个空间分离的双方没有后选择漏洞的贝尔违反，这影响了以前所有的现场长距离能量-时间实验。我们的工作朝着基于光纤的无漏洞贝尔测试迈出了更进一步，由于广泛的现有电信基础设施，这对于安全的量子通信是非常必要的。
2015-07-14 physics.optics quant-ph
Quantum key distribution secure against the efficiency loophole
提出了一种无效率漏洞的量子密钥分发（QKD）方案，该方案不需要改变硬件，只需要修改数据后处理步骤。该方案适用于一类通用的检测系统，允许检测效率和结果之间的相关性。我们研究了系统的透射率和检测错误率，允许实现该方案。我们还考虑了使用量子存储器来提高性能的情况，并研究了读出概率的标准。仿真结果表明，系统可容忍的最低透过率（读出概率）为50%，而效率无漏洞的贝尔不等式测试所需的效率为82.8%。
2008-12-22 quant-ph
Avoiding Loopholes with Hybrid Bell-Leggett-Garg Inequalities
通过将宏观实在论的假设与Bell局部性相结合，得到了一个性质不同的混合不等式，避免了Leggett-Garg不等式和贝尔不等式中常见的两个漏洞.首先，可以使用局部侵入性测量，这避免了“笨拙”Leggett-Garg不等式漏洞。第二，对具有固定分析器设置的单个实验系综进行采样，避免了“不相交采样”的贝尔不等式漏洞。导出的混合不等式具有与Clauser-Horne-Shimony-Holt贝尔不等式相同的形式;然而，它的量子破坏有趣地需要弱测量。一个现实的解释所观察到的违反需要失败的贝尔局域性，或一个阴谋的微调和非局部相关的噪音。现代超导和光学系统已经准备好实施这项测试。
2014-03-01 quant-ph
Macroscopic polarization entanglement and loophole-free Bell inequality test
量子力学是否充分描述了基本粒子和生物体的微观世界的所有方面的问题仍然是开放的。一个没有局部性和检测漏洞的贝尔不等式检验将在应用于宏观系统时给出答案。在这里，我们表明，实验上可行的无环孔贝尔测试是可能的，只使用多光子偏振纠缠和线性光学。我们应用预选协议，产生真正的宏观叠加和纠缠，从而消除后选择和暗计数。这样的叠加通常很难产生。他们的研究为测试植物、病毒和人脑等生物有机体的量子性质铺平了道路。我们的研究结果发现在创建量子叠加的生物体和他们的操纵应用。
2010-08-25 quant-ph
Proposal for a loophole-free Bell test with electron spins of donors
到目前为止，所有的贝尔不等式的实验测试都至少留下了一个漏洞，这些不等式必须被所有的局部实在隐变量理论所满足，而被量子力学预言所违背。我们提出了一个可行的设置允许一个无漏洞的测试的贝尔不等式。两个电子自旋量子比特的磷捐助者在不同的腔相距300米的半导体纠缠通过一个明亮的相干光和postselections使用零差测量。然后，Alice和Bob分别随机和独立地读出电子自旋，通过使用由射频单电子晶体管检测的光诱导自旋到电荷转换，单位效率小于0.7 $μ$ s。当检测精度分别为0.99和0.95时，贝尔不等式的破坏率分别大于37%和18%。
2009-03-26 quant-ph
Closing a Loophole in the Case Against the Counterfactual Usage of the ABL Rule
目前讨论的量子理论的解释，时间对称的量子理论，提出了一些关于选择前和选择后测量之间的系统性质的要求。这些说法是基于Aharonov-Bergmann-Lebowitz（ABL）规则的反事实用法，用于计算这些测量之间的测量结果的概率。一些作者认为，ABL规则的反事实用法一般来说是不正确的。本文探讨了可能出现的漏洞，在这些论点，并表明，这一明显的漏洞不能用来支持反事实的解释ABL规则。人们注意到，反事实使用ABL规则的无效性意味着，将反事实适用该规则的概率为1的结果定性为“现实要素”，一般来说是没有根据的。
1998-07-08 quant-ph
Towards loophole-free Bell inequality test with preselected unsymmetrical singlet states of light
在现有技术条件下，能证明没有检测漏洞的贝尔测试用于光的多光子纠缠态吗？本文研究了在非对称极化单态条件下，无选择后的CHSH-贝尔不等式检验的可能性。为此，我们采用了在测试之前进行的预选程序。它允许在测试中使用不完美的（粗粒度的）二进制光电探测。我们给出了一个预选方案的例子，它改善了违反CHSH不等式的最佳量子克隆产生的微观-宏观极化单态。预选是通过量子滤波器来实现的，据信这对这个目的是没有用的。
2014-02-03 quant-ph
Preparing a commercial quantum key distribution system for certification against implementation loopholes
本文为商用光纤QKD系统准备针对实现漏洞的认证流程，详述诱骗态BB84协议的硬件与后处理，分析并修补已知及新漏洞，同时提出认证实验室的技术要求与结构。
2024-10-12 quant-ph
Test of the no-signaling principle in the Hensen "loophole-free CHSH experiment"
我们分析了Hensen等人进行的无环孔CHSH实验的数据，并表明它实际上并不排除一个重要的漏洞。通过增加事件就绪检测的样本大小，可以在实验数据中表现出违反无信号原理的统计显著性，其统计显著性至少类似于所报告的违反CHSH不等式，如果不是更强的话。
2017-04-14 physics.hist-ph quant-ph
Analysis of a proposal for a realistic loophole-free Bell test with atom-light entanglement
贝尔不等式的违反，检测和局部性漏洞都关闭是至关重要的设备无关的评估量子信息。虽然是技术性的，但同时堵塞这两个漏洞仍然是一个挑战。In Nat. Commun. 4：2104（2013），提出了一种在现有实验技术条件下实现无漏洞贝尔不等式违反的原子-光子纠缠态的现实方案.在这里，我们通过分析处理，表明国家提出的国家，以改善分析这一建议。4：2104（2013）对于任意低的光电探测效率原则上可以违反贝尔不等式。此外，它还能够违反仅考虑原子和零差测量的贝尔不等式，从而消除了考虑低效的光计数测量的需要。在这种情况下，可实现的最大Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）不等式违反是2.29，并且违反所需的最小传输约为68%。最后，我们表明，通过后选择原子测量，可以工程师的叠加相干态的各种相干态振幅。
2013-11-14 quant-ph
Post-selection free time-bin entanglement on a thin-film lithium niobate photonic chip
本文在薄膜铌酸锂芯片上实现了集成高速光开关接收器，以5 GHz开关频率消除时间仓纠缠认证中的后选择漏洞，并在无需高时间分辨率的条件下实现贝尔不等式违反超过24个标准差。
2025-05-07 quant-ph
Bell Inequality Tests with Macroscopic Entangled States of Light
量子关联可能违反贝尔不等式。大多数证实这一预测的实验方案已经在遭受检测漏洞的全光贝尔测试中实现。同时关闭这个漏洞和位置漏洞的实验是非常可取的，并且仍然具有挑战性。一种新的无环隙Bell检验方法是基于纠缠光子的放大，即关于宏观纠缠，哪种光信号应该容易检测。然而，宏观状态是部分无法区分的经典探测器。克服这些限制的一个有趣的想法是在放大后立即用适当的预选代替后选择。这是状态预处理揭示隐藏的非局部性的精神。在这里，我们检查一个可能的预选，但所提出的工具可以用于分析其他计划。过滤方法使宏观纠缠可用于贝尔测试和量子协议是当今该领域深入研究的主题。
2011-09-22 quant-ph
A Tractable Protocol for Detection-Loophole-Free Bell Tests over Long Distances
Imperial College London（帝国理工学院）；Centre for Quantum Engineering, Science and Technology (QuEST), Imperial College London（量子工程、科学与技术中心（QuEST），帝国理工学院）
本文提出了一种适用于长距离的可实现的贝尔测试协议，通过非最大纠缠态和量子干涉技术，实现了无后选择的贝尔不等式违反，提高了远距离设备无关应用的可行性。
2025-06-05 quant-ph
The photon identification loophole in EPRB experiments: computer models with single-wing selection
最近的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森-玻姆实验[M. Giustina等人，Phys. Rev. Lett. 115，250401（2015）; L. K. Shalm等人，Phys. Rev. Lett. 115，250402（2015）]，并被证明存在光子识别漏洞。数字计算机和离散事件模拟的组合用于构建这些实验室实验的最完美实现的最小但忠实的模型。与先前的模拟相反，所有光子的选择都是严格进行的，就像在实际实验中一样，在本地站进行，不涉及其他“后选择”。模拟结果表明，一个明显的非量子模型，识别光子在相同的本地方式，在这些实验中可以产生的相关性，是在良好的协议与量子理论描述的相应的思想实验，在冲突与贝尔定理。贝尔定理的失败是可能的，因为我们认识到了光子识别的漏洞。这种识别测量程序必然包括在所有实际实验中，但不包括在贝尔及其追随者的理论中。
2017-08-01 physics.comp-ph quant-ph
Testing Hardy nonlocality proof with genuine energy-time entanglement
我们给出了利用能量-时间关联光子进行量子非定域性Hardy阶梯检验的两种实验实现。Cabello \emph{et al.} [物理修订快报\textbf{102}，040401（2009）]。与以前的能量时间贝尔实验不同，这些测试需要精确定制的非最大纠缠态。其中之一是相当于两个设置两个结果贝尔测试需要一个最小的检测效率。所报道的实验仍然受到局部性和检测漏洞的影响，但没有以前的能量-时间和时间仓贝尔测试的后选择漏洞。
2011-01-27 quant-ph
Certification of genuine time-bin and energy-time entanglement with integrated photonics
针对现有集成光子TB/ET纠缠源存在后选择漏洞的问题，研究人员提出基于hug干涉方案的集成光子通用贝尔测试芯片，实现超10个标准差的贝尔不等式违反，验证该方案可用于真实TB纠缠认证。
2023-02-13 quant-ph
A Stronger Theorem Against Macro-realism
宏观实在论是这样一种立场，即某些“宏观”的可观测量必须总是具有确定的值：例如，桌子处于某个确定的位置，即使我们不知道那是什么。传统的理解是，通过假设宏观实在论，人们可以推导出Leggett-Garg不等式，它限制了某些实验的可能统计。由于量子实验可能违反莱格特-加格不等式，这被用来排除量子宇宙中宏观实在论的可能性。然而，最近的分析暴露了莱格特-加格论证中的漏洞，这使得许多类型的宏观实在论与量子理论相容，从而违反了莱格特-加格不等式。本文采取了一种不同的方法来排除宏观实在论，其结果是一个在量子理论中的宏观实在论的不可行定理，它比Leggett-Garg论证更强。这种方法使用本体模型的框架：一种优雅的方式来推理量子理论中的基础问题，它已经成功地产生了许多其他最近的结果，如PBR定理。
2017-07-07 quant-ph
Extending the fair sampling assumption using causal diagrams
在贝尔实验中丢弃不需要的测量结果会打开检测漏洞，从而阻止非定域性的结论性证明。由于封闭检测漏洞对许多实际的贝尔实验来说是一个重大的技术挑战，因此通常假设所谓的公平抽样假设（FSA），在其原始形式中，声明集体后选择的统计量是理想统计量的公平样本。在这里，我们从因果推理的角度来分析FSA：我们推导出一个因果结构，它必须存在于任何忠实地封装FSA的因果模型中。这提供了一种简单、直观和统一的方法，包括FSA的不同接受形式，并强调了使用FSA时真正假设的内容。然后，我们表明，FSA不仅可以应用于非理想检测器或传输损耗的情况下，而且可以应用于理想的实验中，其中只有部分相关性是后选择的，例如，当粒子的目的地处于叠加状态时。最后，我们证明FSA也适用于测试（真正的）多方非定域性的多方场景。
2023-01-12 quant-ph
The Cabello Nonlocal Argument is Stronger Control than the Hardy Nonlocal Argument for Detecting Post-Quantum Correlations
本文在局部随机性的背景下，研究了信息因果性、宏观局部性和局部非局部性原则下的Hardy非局部论元（HNA）和Cabello非局部论元（CNA）.我们看到，在局部随机性的所有可能性的上下文中，在Cabello的非定域性论证中，量子力学和上述原理之间的差距比Hardy的情况更大。因此，CNA是更强的控制比HNA检测后量子无信号相关性。
2017-09-03 quant-ph
Post-quantum steering is a stronger-than-quantum resource for information processing
我们提出了第一个例子，后量子转向是一个强于量子资源的信息处理-远程状态准备。此外，我们表明，后量子转向的现象不仅仅是一个数学好奇心所允许的无信号原理，但它可能会出现在成分理论超越量子理论，因此使其研究从根本上相关。我们通过制定一个新的组成一般概率理论-我们称之为Witworld -与强大的后量子功能，这被证明是一个直观的和有用的工具，探索转向及其应用超出量子领域。
2022-07-13 quant-ph
'Frequency-modulated' pulsed Bell setup avoids post-selection
本文提出用调频脉冲源同步远程站点时钟并直接定义有效符合事件，从而在贝尔实验和QKD中避免后选择，消除逻辑漏洞并提升安全性。
2023-07-05 quant-ph
Device-independent quantum key distribution with random postselection
与设备无关的量子密钥分发（QKD）可以在未知设备的情况下提供更高的安全性。然而，在实践中，由于其低噪声容限，实现与设备无关的QKD在技术上具有挑战性。在光子学系统中，由于探测效率有限，大量的数据产生于无探测事件，这些事件包含的相关性很小，但误差很大。在这里，我们提出了设备无关的QKD协议与随机后选择，其中的秘密密钥只从后选择的结果的子集中提取。这不能打开检测漏洞，只要后选择的子集的熵是从整个数据集的信息评估的，包括检测和未检测事件。这种后选择具有显著减少错误事件的优点，从而放宽了所需检测效率的阈值。在集体攻击模型中，我们的协议可以容忍检测器效率低至68.5%，这超出了标准的安全证明。研究结果为实际实现与设备无关的量子密钥分发迈出了具体的一步。
2022-03-21 quant-ph
Field demonstration of distributed quantum sensing without post-selection
分布式量子传感可以提供超过散粒噪声极限（SNL）的量子增强灵敏度，用于感测空间分布的参数。迄今为止，分布式量子传感实验主要是在实验室环境中完成的，而没有传感器的实际空间分离。此外，后选择通常被假定为证明灵敏度优于SNL。在这里，我们展示了分布式量子传感在现场和无条件违反（无后选择）SNL高达0.916 dB的字段距离为240米。这一成果是基于一个无漏洞的贝尔实验装置，利用纠缠光子对，平均预示效率为73.88%。此外，为了在现实生活中测试量子传感，我们演示了长距离实验（使用10公里光纤）以及完全随机和未知参数的传感。这些结果代表了走向实用的量子传感网络的重要一步。
2020-11-05 quant-ph
Loophole-Robust Certification of Quantum Advantage
Clemson University（克莱姆森大学）；Indian Institute of Technology Delhi（德里印度理工学院）
研究量子优势声明的鲁棒性，将经典策略与基准相关性形式化为基准依赖性。给出有界奖励任务等的相关边界及扩展框架，应用于IBM硬件数据，还分析非贝尔量子核基准，将量子 - 经典分数分离转化为经典信息定量下限。
2026-07-16 cond-mat.supr-con quant-ph
Experimental Test of Generalized Hardy's Paradox
自从量子理论的支柱建立以来，人们已经注意到，量子物理学可能允许某些相关性违背任何局部现实的自然图景，正如爱因斯坦，波多尔斯基和罗森首先认识到的那样。这些量子相关性，现在被称为量子非定域性，并通过违反贝尔不等式（由满足局部现实主义的统计相关性组成）进行测试，已经找到了无漏洞的实验证实。一个更引人注目的方式来证明冲突的存在，并可以扩展到多方的情况。在这里，我们报告实验证实了这样一个惊人的方式，多方广义哈代悖论，其中没有使用不平等和冲突是强于内只有两个政党。我们在这里所考虑的悖论属于一个一般的框架[S。H. Jiang \emph{et al.}，物理学评论快报。120，050403（2018）]，包括以前已知的哈代原始悖论的多部扩展作为特例。这里所示的冲突是强于以前的多方哈代悖论。因此，哈代型量子非定域性的证明变得比以往任何时候都更加尖锐。
2018-08-15 quant-ph
Local Realism in Quantum Many Worlds
经典物理学的基本原理--局域实在论，意味着自由选择的观测可以用一个局域的（比光慢的）真实过程来解释。在量子力学中，贝尔定理证明了这一点是明显违反的.尽管作出了极大的努力，但由于存在漏洞，实验未能最终证实这种违规行为。我们提出了一个新的假设，即量子过程的描述必须与定域实在论相一致，它还假设存在许多世界/同一系统的副本，它们在微观上相互作用很弱，但在宏观上相互作用很强，其数量可以通过实验估计.贝尔定理永远不会解决实际的实验，因为它的假设不能严格满足.通过对量子框架和测量假设的适当推广，特别是考虑到选择的自由，局域实在论与量子力学和所进行的实验一致，也涉及单量子比特相干性和较弱版本的贝尔测试，爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向。
2015-08-06 quant-ph
Unitary time evolution in quantum mechanics is a stronger physical postulate than linear time evolution
该研究从第一性原理探讨量子力学中时间演化的幺正性能否由线性假设及其他公理推导，发现两种等价公理表述推广为线性假设后结果不同，提出幺正性是独立的可证伪公理。
2025-02-23 quant-ph
Information Causality in the Quantum and Post-Quantum Regime
量子关联可以比经典系统所达到的任何东西都强，但它们还没有达到相对论所施加的极限。信息因果性原理提供了一种可能的解释，解释了为什么世界是量子的，为什么似乎没有更强的相关性。概括无信令条件，它建议可访问的信息量必须不大于发送的信息量。在这里，我们研究这一原则的实验在经典，量子和后量子制度。我们模拟的相关性是强于所允许的量子力学通过利用光子钟测试实验中的偏振相关损耗的影响。我们的方法也适用于其他的基本原则和我们的研究结果突出了特殊的重要性，各向异性区域的无信号多面体的基本原则的研究。
2014-11-11 quant-ph
Bell tests for collider decay processes
University of Oxford（牛津大学）；Universidade Estadual Paulista（圣保罗州立大学）；University of Warsaw（华沙大学）；Université de Genève（日内瓦大学）
本文提出对撞机衰变过程的贝尔检验，利用独立分析轴和探测器区域分配结果，发现违反需后选择但可归因于测量情境性，并推导出在有效自旋分析能力足够高时被单态关联违反的贝尔不等式。
2026-09-10 hep-ex hep-ph quant-ph
Randomness in post-selected events
贝尔不等式违反可用于证明用于密码应用的私有随机性。在光子钟实验中，产生的大量数据来自无检测事件，并且可能包含很少的随机性。这就提出了一个问题，随机性是否可以只从较小的后选择的子集对应于适当的检测事件，而不是从整个数据集提取。这在原则上是可行的，而不会打开检测漏洞的模拟，只要通过考虑所有信息（包括未检测事件）来评估后选择数据的最小熵。从短字符串中提取随机性的可能性具有实际优势，因为它减少了提取的计算时间。在这里，我们在一个简单的场景中研究上述想法，其中设备和对手根据i.i.d.战略布局我们发现，事实上几乎所有的随机性都存在于至少发生一次检测的结果对中。我们进一步表明，在某些情况下，对数据进行预处理可以捕获基于全局频率的分析只会遗漏的特征，从而导致更多随机性的认证。然后，我们简要地考虑非独立同分布的策略，并提供一个明确的例子，这样的策略是更强大的比任何独立同分布。一个甚至在无限多个测量回合的渐近极限中，这在以前的贝尔不等式中没有报道过。
2016-03-08 quant-ph
Tight detection efficiency bounds of Bell tests in no-signaling theories
无信号理论可以包含比经典关联更强的非定域关联，但受到无信号条件的限制，它加深了我们对量子理论的理解。原则上，这些理论的非定域性可以通过贝尔检验来验证。然而，在实践中，低效率的检测器可能会使贝尔测试不可靠，这被称为检测效率漏洞。在这项工作中，我们几乎紧密的下限和上限的检测器效率的要求，证明非局部性的无信号理论，通过设计一个一般类的贝尔测试。特别是，我们展示了两种情况下的紧界：双方的情况下，多方的情况下，有大量的缔约方。在某种程度上，这些严格的效率界限量化了无信号理论的非局部性。此外，我们的研究结果表明，检测器的效率可以任意低，即使是贝尔测试与双方，通过增加测量设置的数量。我们的工作也揭示了探测器效率的要求，显示非局域性的量子理论。
2016-07-15 quant-ph
Violation of Bell's inequality with quantum-dot single-photon sources
我们研究了利用确定性单光子源实现无环洞的贝尔不等式违反的可能性。我们提供了一个详细的分析方案，以实现这样的违规行为在长距离与设备无关的量子密钥分发立即扩展。我们研究了在现实世界中的单光子源，包括有限程度的光子不可逆性，单光子纯度，和整体源效率的关键实验缺陷是不可避免的影响。我们基准的性能要求，以最先进的确定性单光子源的基础上的量子点在光子纳米结构，并发现实验实现似乎是触手可及的。我们还评估了一个后选定的版本的协议，放宽了苛刻的要求，相对于源效率的要求。
2022-05-04 quant-ph
Postquantum steering
后量子非定域性的发现，即，非定域关联的存在比任何量子关联都强，但仍然符合无信号原理，这加深了我们对量子理论基础的理解。在这项工作中，我们调查是否爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向，量子非局域性的不同形式的现象，也可以推广到量子理论之外。虽然后量子转向不存在于二分的情况下，我们证明了它的存在的情况下，三个观察员。重要的是，我们表明后量子转向是一个真正的新现象，从根本上不同于后量子非局域性。我们的结果为多体量子系统的非定域关联提供了新的认识。
2015-11-06 quant-ph
Quantum nonlocality with arbitrary limited detection efficiency
贝尔定理所定义的非定域性的演示和使用，强烈依赖于处理由于损失和检测器效率低下而导致的非检测事件。否则，所谓的检测漏洞就有可能被利用。避免这种情况的唯一方法是使检测效率高于某个阈值。我们引入了有限检测效率的中间假设，例如，在实验的每次运行中，总体检测效率的下限为$η_{min} > 0$。因此，在对抗性场景中，对手对效率低下具有任意大的但不是完全的控制。我们分析了一组可能的相关性，满足有限检测局部性（LDL），并表明它们必然满足一些线性贝尔不等式。我们证明了量子理论预测违反这些不等式之一，所有$η_{min} > 0$。因此，非局部性可以证明与任意小的有限的检测效率。最后，我们提出了一个广义的计划，使用这种特性来处理检测效率低下，这两个通常的计划，后选择和结果分配之间的插值。
2015-07-17 quant-ph
Towards quantum machine learning for assessing the resilience of post-quantum cryptography
Institute of Theoretical and Applied Informatics（理论与应用信息研究所）；Polish Academy of Sciences（波兰科学院）
研究尝试利用量子生成对抗网络（QGANs）评估后量子密码学弹性，通过将基于哈希数字签名概率分布加载到量子计算机内存的示例应用，证实近期混合量子 - 经典方法有此能力，为利用量子计算攻击后量子密码原语迈出第一步。
2026-07-16 cs.CR cs.LG quant-ph
Bipartite post-quantum steering in generalised scenarios
对强于量子效应的研究是一条富有成果的研究路线，为量子理论提供了有价值的见解。不幸的是，传统的二分操纵方案总是可以用量子理论来解释。在这里，我们表明，通过放松这种传统的设置，不兼容的量子理论的二分转向是可能的。我们描述的两个场景，仍然具有爱丽丝远程转向鲍勃的系统，是：（一）鲍勃也有一个输入和操作他的子系统，和（ii）“工具转向”的情况。我们表明，这种二分后量子转向是一种真正的新型后量子非局域性，这并不遵循后量子贝尔非局域性。此外，我们提出了一种方法来约束量子违反这些情况下的转向不等式。
2020-04-29 quant-ph
Free-Running Long-Distance Reference-Frame-Independent Quantum Key Distribution
在实际的量子密钥分发（QKD）系统中，参考系的快速随机漂移会缩短链路距离，降低安全密钥速率。然而，主动或不适当地实施校准方案将增加系统的复杂性，并且可能打开安全漏洞。在这篇文章中，我们提出了一个自由运行的参考系无关（RFI）QKD方案，其中测量事件被分类到多个切片具有相同的失调变化的参考系和每个切片单独执行后处理过程。在50.7小时的实验测试中，Alice和Bob之间的参考系的失调变化超过29个周期，在100 km的光纤链路上进行了自由运行的RFI QKD实验。平均安全密钥速率约为734 bps，总丢失为31.5 dB，达到了远距离RFI QKD实现的最新性能。我们的自由运行的RFI方案可以有效地适应卫星到地面和无人机基于移动通信的场景，因为它可以执行快速变化的参考系和超过40 dB的损失，其中没有安全的密钥可以通过原始RFI方案获得。
2021-04-02 quant-ph
Indeterminism and Undecidability
本文的目的是论证自玻恩（1926）以来哥本哈根诠释的拥护者所宣称的量子力学的（所谓的）不确定性，可以从蔡廷对哥德尔（第一）不完全性定理的后续证明。相比之下，贝尔（1964）定理以及所谓的自由意志定理-最初是由于海伍德和雷德黑德（1983）-留下了两个漏洞，确定性隐藏变量理论，即放弃任何一个地方（更确切地说：局部语境性，如玻姆力学）或自由选择（即不相关的测量设置，如特胡夫特对量子力学的元胞自动机解释）。主要的一点是，贝尔和其他人并没有利用量子力学的全部经验内容，量子力学由一长串重复测量的结果（理想化为无限的二进制序列）组成：他们的论点只使用了从这些序列中导出的长期相对频率，因此只要求隐变量理论重现由某些纠缠的二分态定义的单例玻恩概率。如果我们将一个公平的量子硬币投掷的二进制结果串理想化为无限序列，量子力学预测这些通常（即\几乎肯定）具有逻辑中称为1-随机性的性质，这比不可计算性强得多。这是我的主张的关键，无可否认，我的主张是基于一个比隐变量理论文献中常见的更强（但令人信服）的决定论概念。
2021-03-24 math-ph math.MP quant-ph
Twin Quantum Cheshire Photons
在一个既有前选择又有后选择的实验中，我们可以在一个地方发现一个光子（猫），而在另一个地方发现它的偏振（微笑）。Aharonov等人最近询问是否可以以相同的方式分离两个以上的自由度。我们表明，这是可能的，并携带它们的对象的属性的分离，在某些情况下甚至更强。
2014-02-10 quant-ph
Almost-quantum correlations violate the isotropy and homogeneity principles in flat space
本文提出利用平坦空间的各向同性与均匀性原理作为区分准则，通过施加对称群结构并要求玻恩规则联合概率分布不变，成功排除了几乎量子关联模型，证明了该条件是将其还原为量子力学的充分必要条件。
2024-11-12 quant-ph
Summing to Uncertainty: On the Necessity of Additivity in Deriving the Born Rule
Department of Physics, University of Oxford（牛津大学物理系）
本文探讨了在推导本规则中加法性假设的必要性，指出其在多个关键推导中的核心作用，并揭示了缺乏该假设可能导致的漏洞。
2026-03-06 quant-ph
How post-selection affects device-independent claims under the fair sampling assumption
独立于设备的认证采用贝尔测试来保证设备的正常运行，从观察到的测量统计数据的唯一知识，即没有对设备的内部功能的假设。当这些贝尔测试是用效率太低的设备来实现的时候，人们必须对导致成功检测的事件进行后选择，从而依赖于公平的采样假设。我们在本文中解决的问题是，在公平抽样下，设备独立认证还剩下什么。我们提供了一个直观的描述后选择的过滤器和定义的公平采样假设作为这些过滤器的属性，相当于在[Berry et.例如，PRA 81（1），012109（2010）]。当这个假设被满足时，后选择的数据通过理想实验再现，其中无损设备测量可以通过局部概率图从实际状态获得的过滤状态。因此，可以获得关于该过滤状态的量子性质的可信结论，并且可以可靠地使用对应的测量统计，例如，用于随机性生成或量子密钥分发。我们还探讨了一个更强的公平采样的概念，导致的结论是，后选择的数据是一个公平的代表性的数据，将获得无损检测。此外，我们表明，我们的结论持有的情况下，从精确的公平抽样的小偏差。最后，我们描述了公平采样下的贝尔型实验中以前或潜在使用的设置，并确定了底层设备特定的假设。
2020-02-21 quant-ph
CHSH Bell Tests For Optical Hybrid Entanglement
本文针对光学混合纠缠提出两种CHSH贝尔不等式测试方案，分别基于光子数开/关测量（需82%以上效率）和光子数宇称测量（需94%效率），无需后选择且不受公平采样假设限制，为无漏洞验证混合纠缠提供了实用途径。
2024-06-07 quant-ph
Generation of phase-squeezed optical pulses with large coherent amplitudes by post-selection of single photon and weak cross-Kerr non-linearity
相位压缩可以提高光学相位估计的精度。光子数越大，压缩越强，精度越高。提出了一种产生大相干振幅相位压缩光脉冲的实验方案。在我们的方案中，单光子马赫-曾德尔干涉仪的一个臂通过非线性光学克尔介质与相干光相互作用，产生相干叠加态。通过适当调节干涉仪中的可变分束器来后选择单光子，产生相位压缩输出。
2017-05-27 physics.optics quant-ph
Hybrid quantum logic and a test of Bell's inequality using two different atomic isotopes
纠缠是量子力学最基本的性质之一，是量子信息处理的关键资源。在几个实验中已经产生和研究了相同粒子的二分纠缠态，并且还产生了涉及光子对、单光子和单原子或固态中不同核的后选择或预示纠缠态。在这里，我们使用一个确定性的量子逻辑门来产生一个“混合”纠缠态的两个捕获离子量子比特持有不同同位素的钙，执行完整的断层扫描的状态，并与非全同原子的贝尔不等式进行测试。我们使用激光驱动的双量子比特门，其机制对量子比特的能量分裂不敏感，以产生一个Ca-40量子比特和一个Ca-43量子比特的最大纠缠态，在同一个离子阱中保持3.5微米的距离，保真度为99.8（6）%。我们测试了这个新的纠缠态的Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）版本的Bell不等式，发现它被违反了15个标准差;在这个测试中，我们关闭了检测漏洞，但没有关闭局域性漏洞。混合物种量子逻辑是一种基于捕获离子构建量子计算机的强大技术，因为它允许在其他量子位进行逻辑运算或用作其他处理单元的光子接口时保护存储器量子位。这里使用的纠缠门机制也可以应用于存储在不同原子元素中的量子比特;这将允许由于光子散射而导致的存储器和逻辑门错误都降低到容错量子纠错所需的水平以下，这是通用量子计算的基本先决条件。
2015-11-27 physics.atom-ph quant-ph
Addressing Local Realism through Bell Tests at Colliders
本研究针对高能对撞机中粒子自旋需通过衰变产物角分布推断、探测器仅以指定概率报出正确结果的场景，分析Bell检验的可行性，证明此设置下无法检验定域实在性，但量子关联仍存在且可测量、有信息价值。
2025-10-28 hep-ex hep-ph quant-ph
A strong Bell correlation witness between spatially separated pairs of atoms
贝尔不等式的违反是量子力学如何与定域实在论相矛盾的一个引人注目的证明。虽然最初的论证是用一对自旋为1/2的粒子提出的，但到目前为止，贝尔不等式已经被证明是用纠缠的光子对违反的，最近的测量填补了这种方案中所有可能的漏洞。使用大质量粒子的等效演示已被证明更具挑战性，通常依赖于数据的后选择或测量依赖于量子力学的纠缠见证。在这里，我们利用两个玻色-爱因斯坦凝聚体之间的碰撞来产生超冷氦原子的动量-自旋纠缠对。我们表明，一个最大的纠缠贝尔三重态的结果，并报告一个强贝尔相关证人的直接观察。基于超冷原子系统的高度纠缠和可控性，对该方案的扩展将允许遵循贝尔的原始想法，用大质量纠缠对证明非定域性。其他应用包括爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论的证明，量子精密测量和对这些系统敏感的外来理论现象的测试，包括引力退相干和量子引力。
2018-11-23 cond-mat.quant-gas quant-ph
Quantum key distribution with post-processing driven by physical unclonable functions
研究探讨了在量子密钥分发系统中集成物理不可克隆函数以促进预共享密钥的生成和分发，同时实现设备的实时认证。
2023-02-15 cs.CR quant-ph
