Efficiencies of logical Bell measurements on CSS codes with static linear optics
我们展示了如何针对任意CSS代码计算逻辑贝尔测量(BM)的效率,其中实验上重要的约束是在物理单光子量子比特水平上仅使用横向静态线性光学BM。为了这个目的,我们利用代码的稳定剂方面的描述,以计算一般的效率为无损失的情况下,但也为特定的情况下,包括光子损失。例如,这些效率可以用于获得全光量子中继器的传输速率。在无损耗的情况下,我们证明了具有相同的物理量子比特支持的两个逻辑泡利($Z$和$X$)运营商的重要类的CSS代码只能实现逻辑BM效率的$\frac{1}{2}$,如果一个总是采用相同的辅助无静态线性光学BM的物理水平。我们将我们的方法应用于各种CSS代码,包括二维平面颜色和平面表面码。然后,我们发现,在许多情况下,固定使用的标准线性光学BM的所有物理BM是次优的和执行线性光学变换之前,做标准的线性光学BM(仍然没有任何辅助光子,没有任何前馈)可以大大提高效率。事实上,在无损耗(或有时也在低损耗)情况下使用这种推广一方面允许我们与先前已知的结果相比提高量子奇偶校验码的逻辑BM效率,另一方面,它还使我们能够增强二维平面色码的效率,其效率否则会受到上述$\frac{1}{2}$限制,以任意地接近1。
2018-12-21 quant-ph
Bell-type inequalities for arbitrary observables
我们得到了一个贝尔型不等式的观测量与任意谱。对于连续变量系统的情况下,我们提出了一个可能的实验违反这个不等式,通过使用压缩光和零差检测与量子态重建的方法。它表明,违反也是可能的现实的检测效率。
2009-02-23 quant-ph
Entropy bounds for device-independent quantum key distribution with local Bell test
针对长距离设备无关量子密钥分发的检测效率难题,提出结合局部贝尔测试的密钥率通用计算方法,证明短距离高检测效率可助力长距离低效率分支实现正密钥率,为长距离DIQKD性能提升提供可能。
2024-10-10 quant-ph
Realistic loophole-free Bell test with atom-photon entanglement
通过违反贝尔不等式获得的非定域关联的建立不仅从基本观点来看是重要的,而且构成了设备无关的量子信息技术的基础。虽然已经进行了一些非局部性测试,到目前为止,他们都遭受的局部性或检测漏洞。最近的研究表明,使用原子-光子纠缠可以导致贝尔不等式违反适度的传输和检测效率。在本文中,我们提出了一个实验装置,实现了一个简单的原子-光子纠缠态,在现实的实验参数下,迄今为止,实现了显着违反Clauser-Horn-Shimony-Holt不等式。最重要的是,当考虑到典型的检测效率和由于所需的传播距离造成的损失时,违规仍然存在。
2013-05-22 quant-ph
Improving device-independent quantum key distribution protocols through multiple routed Bell tests
Università degli Studi di Palermo(巴勒莫大学);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学)
提出基于多源和多测量设备的DI-QKD协议,通过路由测试和条件贝尔检验,将临界探测效率提高约4-12%,实现长距离安全密钥分发。
2026-10-14 quant-ph
Experimental device-independent verification of quantum steering
遥远的量子系统之间的贝尔非定域性-即,违反贝尔不等式的联合相关性可以在不信任所使用的测量设备或执行测量的设备的情况下被验证。这导致了用于量子信息任务(例如密钥分发)的无条件安全协议。然而,贝尔非局域性的完整验证需要高的检测效率,并且对于长距离应用中发生的典型传输损耗是不鲁棒的。相比之下,量子操纵,一种较弱形式的量子相关,可以验证任意低的检测效率和高损耗。代价是当前的转向验证协议需要完全信任其中一个测量设备及其操作员,只允许单侧安全密钥分发。我们提出了独立于设备的转向协议,消除这种需要的信任,即使贝尔nonlocality不存在。我们实验证明了这一原则的单态和状态,不违反贝尔不等式。
2014-08-07 quant-ph
Minimum detection efficiency for a loophole-free violation of the Braunstein-Caves chained Bell inequalities
涉及每个观察者N个设置的Braunstein和Caves的链式贝尔不等式有一些有趣的应用。在这里,我们得到了所需的最低检测效率的无漏洞违反的Braunstein-Caves不等式的任何N > 2。我们讨论的情况下,在这两个粒子被检测到具有相同的效率和粒子被检测到具有不同的效率的情况。
2009-06-23 quant-ph
Closing the detection loophole in Bell experiments using qudits
我们表明,封闭贝尔测试中的检测漏洞所需的检测效率可以显着降低使用尺寸大于2的量子系统。我们介绍了一系列的非对称贝尔测试的效率任意接近1/N可以容忍使用N维系统,和对称贝尔测试的效率可以降低到61.8%,使用四维系统。考虑到原子-光子纠缠和光子超纠缠的最新进展,我们的方案的实验前景看起来很有希望。
2009-10-07 quant-ph
Detection efficiency for loophole-free Bell tests with entangled states affected by colored noise
量子非定域性和长距离保密通信的无漏洞Bell测试要求光探测效率超过一个阈值eta_{crit},该阈值依赖于贝尔不等式和影响远距离方接收到的纠缠态的噪声。eta_{crit}的大多数计算都假设噪声是随机的,可以建模为白噪声。然而,大多数信号源都受到有色噪声的影响。事实上,由于纠缠态通常是两个可能的去激发路径的叠加,这两个过程之间的部分可解释性导致在产生的状态中出现色噪声。最近,有人提出了一个无漏洞的贝尔测试[A。Cabello和F. Sciarrino,Phys.Rev.X2,021010(2012)],其中,作为通过单光子自发参数下转换的光子存在的预认证的结果,出现特定的有色噪声。在这里,我们得到了eta_{crit},最佳量子态,和本地设置的一个无环洞贝尔测试的有色噪声量的函数。本文考虑了三个二分贝尔不等式:Clauser-Horne-Shimony-Holt(n=2),I_{3322}(n=3)和A_5(n=4),它们分别对应于光子-光子Bell检验的对称效率情形和对应于原子-光子Bell检验的完全非对称情形.值得注意的是,在所有这些情况下,eta_{crit}对有色噪声都是鲁棒的。本文的分析可以应用于任何贝尔不等式的检验,其中的主要噪声是有色类型的。
2013-01-17 quant-ph
Generalized fusions of photonic quantum states using static linear optics
本文通过数值模拟扩展静态线性光学中的广义融合测量,利用辅助增强和码增强分析效率层级,并证明纠缠辅助对单位效率的必要性及码增强的性能优势。
2024-10-26 quant-ph
Detection Loophole in Bell experiments: How post-selected local correlations can look non-local
贝尔实验中的一个常见问题是众所周知的检测漏洞:如果检测效率不是完美的,如果只是后选择决定性事件,人们可能会观察到违反贝尔不等式,即使局部模型可以解释实验结果。在本文中,我们分析了一组所有后选择的相关性,可以解释的本地模型,并表明它形成一个多面体,大于贝尔本地多面体。我们的特点后选择的本地多面体在CHSH的情况下,双方有二进制的输入和结果的方面。我们的方法提供了新的见解检测漏洞的问题。
2011-03-31 quant-ph
Closing the detection loophole in tripartite Bell tests using the W state
我们研究了在三量子比特贝尔测试中关闭检测漏洞的问题,这是实验上最相关的情况,超出了通常的二分方案,并表明所需的最低检测效率与两量子比特的情况相比可以大大降低。到目前为止,两个和三个量子比特的最低报告检测效率阈值分别为$\sim66.7\%$和$60\%$。使用三个量子比特的W态和一个3设置的贝尔不等式,我们击败了这些阈值,并与一个8设置的贝尔不等式,我们达到$50.13\%$。我们还研究了通用的三量子比特的状态,使我们能够达到$50\%$的检测效率在4设置贝尔测试。我们推测,$50\%$的极限是无与伦比的使用三个量子比特的状态和任何数量的测量。
2015-04-22 quant-ph
A New Loophole in Recent Bell Test Experiments
最近的实验已经达到了足以用光子关闭检测漏洞的检测效率。这两个实验都在固定的测量配置中进行了多次连续试验,而不是在每次测量试验之前随机重新设置测量配置。这为局部隐变量理论打开了一个新的潜在漏洞。这个漏洞使一种对实验结果进行统计分析的方法无效,正如本说明所示。因此,有必要进行不同的分析,以明确地断言这些实验只受定域性漏洞的影响。
2015-05-20 quant-ph
Closing the detection loophole in multipartite Bell experiments with a limited number of efficient detectors
研究了在有限个有效探测器的情况下,如何利用多体量子态来封闭Bell检验中的探测漏洞。为此,基于$N-k$方进行的局部投影测量,并对其余方应用$k$ -方贝尔不等式,引入一族多部贝尔不等式.令人惊讶的是,我们发现,大多数研究的纯多体状态,包括例如集群状态,迪克状态,格林伯格-霍恩-蔡林格状态可以违反我们的不等式,只有使用两个有效的检测器,而其余的检测器可能有任意小的效率。我们相信,我们的不等式是有用的贝尔实验和设备无关的应用程序,如果只有少数的高效检测器是在我们的处置。
2018-08-16 quant-ph
Optical tests of Bell's inequalities not resting upon the absurd fair sampling assumption
一个简单的局部隐变量模型再现了所有贝尔不等式的测试结果,涉及光学光子对。对于旧的原子级联实验,如Aspect的实验,即使在理想的设置下,模型也与量子力学一致。对于最近的实验,使用参数下转换的光子,协议只发生在实际的实验中,涉及低效率的探测器。反对公平的抽样假设,目前结合实验的结果,以声称与当地现实主义的矛盾参数。提出了新的测试,能够区分量子力学和一个有限的,但有吸引力的,家庭的本地隐藏变量模型。这种测试需要探测器的效率略高于20%。
2004-01-02 quant-ph
Necessary detection efficiencies for secure quantum key distribution and bound randomness
近年来,一些黑客攻击已经通过利用损失的存在和窃听者调整检测效率的能力来破坏量子密码实现的安全性。我们提出了一个简单的攻击这种形式,适用于任何协议,其中的关键是从不可信的测量结果进行粒子来自一个不安全的来源或通道。由于其通用性,攻击适用于一个大类的协议,从标准的测量和测量设备无关的计划。我们的攻击给出了安全量子分布所需的临界检测效率的界限,这表明,从检测效率的角度来看,大多数部分设备独立的解决方案的实现几乎与完全设备独立的解决方案一样苛刻。我们还表明,我们的攻击意味着存在一种形式的约束随机性,即非本地相关性,其中一个非信号窃听者可以找到一个后验的任何实施测量的结果。
2016-01-27 quant-ph
The statistical strength of experiments to reject local realism with photon pairs and inefficient detectors
由于贝尔定理的根本重要性,一个无漏洞的证明违反当地的现实主义(LR)是非常可取的。在这里,我们研究违反LR涉及光子对。我们通过使用与Kullback-Leibler(KL)发散相关的统计强度的测量来量化反对LR的实验证据,正如van Dam等人所建议的那样。凡达姆河Gill和P. Grunwald,IEEE Trans. Inf. Theory。51,2812(2005)]。具体来说,我们分析了LR的测试与纠缠态从两个独立的偏振光子通过偏振分束器创建。我们数值研究所需的检测效率,以实现特定的统计强度的拒绝LR取决于是否使用光子计数器或探测器。基于我们的研究结果,我们发现,一个测试LR的检测漏洞,需要光子计数器的效率至少为89.71%,或光子探测器的效率至少为91.11%。为了进行比较,我们还使用理想的不平衡贝尔态进行了这种分析,已知这种状态允许在检测器效率高于2/3的情况下拒绝LR。
2010-03-23 quant-ph
Optimal measurement bases for Bell-tests based on the CH-inequality
非定域性的Hardy检验可以看作是基于Clauser-Horne(CH)不等式的Bell检验的一个特例。在这里,我们强调这种连接时,我们分析CH-不等式违反,其阈值检测效率,并在测试中采用的测量设置之间的关系。众所周知,当考虑部分纠缠态时,阈值效率会降低,并且不幸的是,使用这些态会减少CH破坏。然而,这些数量都取决于所考虑的测量设置,在本文中,我们表明,有测量基地,允许在这种权衡关系的最佳情况。这些基础作为Hardy测量基础的推广给出,并且它们将与依赖于纠缠量子比特对的未来Bell测试相关。
2012-07-03 quant-ph
Optimal conditions for Bell test using spontaneous parametric down-conversion sources
我们从理论和实验上研究了自发参量下转换(SPDC)光源贝尔实验的最佳条件。在理论上,我们表明,相对较大的平均光子数(通常为$\sim$ 0.5)是可取的,以观察Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)不等式的最大违反。在实验中,我们利用SPDC光源产生的1550 nm通信波长的偏振纠缠光子对,进行了无后选择的Bell实验。虽然违反的CHSH不等式没有直接观察到由于我们的系统的整体检测效率,实验值吻合得很好,与实验不完善的理论。此外,在小平均光子数($\leq0.1$)范围内,我们提出并证明了一种从有损实验数据中估计出测试态中固有的理想CHSH值的方法,而无需假设输入量子态.
2018-08-25 quant-ph
Bell's inequality tests with meson-antimeson pairs
评述了最近提出的用赝标介子纠缠对检验贝尔不等式的方法。这包括中性K介子或B介子对,并提供了一些希望,以关闭局域性和检测漏洞。然而,具体的困难似乎使大多数这些建议无效。最好的选择需要使用K介子再生效应,如果达到中等K介子检测效率,则可能导致成功的测试。
2005-01-13 hep-ph 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
Coincidence postselection for genuine multipartite nonlocality: Causal diagrams and threshold efficiencies
真正的多体非定域性(GMN)是多体非定域性的最强形式,它描述了所有实验参与者之间完全集体的非定域相关性,当不同的远距离参与者从共享的纠缠多粒子态中局部测量一个粒子时,可以观察到。对于GMN的演示,实验观察到的统计数据通常是后选择的:某些方没有检测到粒子的事件必须被丢弃。这种巧合后选择通常会导致检测漏洞,使适当的非定域性证明无效。在这项工作中,我们将解决如何关闭的检测漏洞,在演示的非局域性和GMN的重合检测。我们首先表明,如果检测到的粒子数是保守的,即,使用理想的和无噪声的实验装置,人们可以使用因果图和无信号原理来证明巧合后选择不会产生任何检测漏洞。此外,对于现实的实验设备与有限的检测效率,我们展示了如何一般的贝尔不等式可以锐化,使其新版本仍然有效后,测量数据的后选择。在这种情况下,存在阈值检测效率,如果在实验中超过阈值检测效率,则可能在不打开检测漏洞的情况下证明非局部性和GMN。我们的研究结果意味着,真正的$N$ -partite非局域性可以产生从$N$独立的粒子源,即使允许非理想的检测器。
2022-12-21 quant-ph
Maximal quantum randomness in Bell tests
在测量纠缠粒子时表现出的非定域相关性可以用来证明贝尔实验中真正的随机性的存在。虽然非局部性对于随机性认证是必要的,但不清楚何时以及为什么非局部性认证最大随机性。我们在这里提供了一个简单的参数来证明最大的本地和全球的随机性的基础上的对称性的贝尔不等式和存在的一个唯一的量子概率分布,最大限度地违反it.Use我们的研究结果,我们证明了存在的N方贝尔测试达到最大的全球随机性,即,由每一方的测量组合提供N个完美的随机比特。
2012-11-12 quant-ph
Quantum Bounds on Bell inequalities
通过在六维复希尔伯特空间和八维实分量希尔伯特空间中构造相应的测量算子,我们确定了241个紧二分贝尔不等式的最大量子违反,其中每一方最多可有五个两结果测量设置.在这些不平等中,这里介绍了129个。在43种情况下,高维分量空间比量子位产生更大的违反,在3种情况下,最大值是在六维空间中实现的。我们还利用最近提出的一种方法计算了这些贝尔不等式的上界。除了20个不等式外,所有的最佳解都与上界相匹配。令人惊讶的是,最简单的不等式的设置检查,只有三个测量设置每一方,是不是其中,尽管考虑的希尔伯特空间的高维性。我们还计算了最大纠缠量子比特对的检测阈值效率。如果还允许简并测量,则在几种情况下可以降低这些。
2014-03-02 quant-ph
Clauser-Horne Bell test with imperfect random inputs
贝尔检验是量子信息科学中最重要的工具之一。一方面,它可以对自然界的物理定律进行基本的检验,另一方面,它也可以应用于各种设备无关的任务,如量子密钥分发和随机数产生。在实践中,贝尔试验在实验论证中存在的漏洞可能会影响结论的有效性。在这项工作中,我们专注于随机性(自由意志)漏洞,并调查在一个著名的贝尔测试,Clauser-Horne测试,在各种条件下的随机性要求。对于部分随机输入,我们通过优化经典策略,显式地约束了所有局部隐变量模型的Bell值。因此,我们的结果提出了输入的随机性要求的Clauser-Horne测试在各种实际情况下。所采用的分析技术可以推广到其他Bell不等式。
2015-05-16 quant-ph
Bell's Theorem and Random Variables
Bell定理指出两个自旋的量子关联函数不能表示为两个经典随机变量的期望值。在贝尔模型中,自旋由一个单一的标量随机变量描述。我们讨论了另一个自旋的经典模型,其中自旋是由一个三重经典随机变量描述的。结果表明,在该模型中,量子关联函数可以表示为经典随机变量的期望值。这个结果的影响,局部因果关系的问题,量子力学和关系问题的时刻简要提及。
2000-09-13 quant-ph
The relevance of random choice in tests of Bell inequalities with atomic qubits
指出了原子量子比特对贝尔不等式的实验检验存在的漏洞,这是由于原子态的旋转角可能存在误差。一个充分条件,推导出封闭的漏洞。
2009-01-07 quant-ph
Randomness versus nonlocality in the Mermin-Bell experiment with three parties
在贝尔实验中检测到非定域相关性,几乎就意味着测量结果中存在某种内在的随机性。对于给定的相关性或给定的贝尔破坏,量子物理学预测的随机性的量,由猜测概率量化,通常可以在数值上有界。然而,目前只有几个精确的解析解是已知的违反了二分Clauser-Horne-Shimony-Holt贝尔不等式。在这里,我们研究的随机性在贝尔实验中,三方测试三方Mermin-贝尔不等式。我们给紧的猜测概率的上限与一个和两个当事人的测量结果作为Mermin不等式违反的函数。最后,我们讨论了基于Mermin不等式的独立于设备的秘密共享的可能性,并认为这个想法似乎不太可能工作。
2018-08-06 quant-ph
The "Chaotic Ball" model,local realism and the Bell test loopholes
人们早就知道,当探测器效率低于临界值时存在的“探测漏洞”可能为违反贝尔试验的替代“局部现实主义”解释开辟道路。近年来,人们普遍认为,无论采用哪种版本的贝尔检验,这个漏洞都可以被忽略。一个简单的模型,说明这可能是不合理的。其中两个版本--形式-2 <= S <= 2的标准测试和目前流行的“可见性”测试--存在严重的偏倚风险。那些暗示实验证据“驳斥了局域实在论”或表明量子世界确实是“怪异的”的说法应该被重新审视。检测漏洞本身是不可能占一个或两个以上的测试违规,但当与其他漏洞(简要讨论),可以看出,实验反驳只有一个狭窄的类“本地隐藏变量”模型,适用于理想化的情况下,而不是现实世界。整类的本地现实主义模型提供了直接的解释,不仅为公开的贝尔测试违规,但也为一些鲜为人知的“异常”。
2005-11-30 quant-ph
Bell's inequality violation due to misidentification of spatially non stationary random processes
贝尔格丹肯实验的关联是用量子力学给出的概率和非定域信息构造的。它们满足Bell不等式,并在角度上表现出空间非平稳性。计算了一个粒子连续三次局域自旋测量的相关性。这些关联也表现出非平稳性,并满足贝尔不等式。在这两种情况下,错误的假设,基本过程是广义平稳的角度结果违反贝尔不等式。这些结果直接挑战了广泛传播的信念,即违反贝尔不等式是一个决定性的测试非局域性。
2003-05-13 quant-ph
Randomness extraction from Bell violation with continuous parametric down conversion
我们提出了一个违反CHSH不等式没有公平的采样假设与连续泵浦光子对源结合两个高效率的超导探测器。由于源的连续性,每轮测量持续时间的选择有效地控制了参与贝尔测试的光子对的平均数量。我们观察到S= 2.01602(32)的最大违规,每轮的平均对数为~0.32,与我们的系统整体检测效率兼容。违反贝尔不等式的系统保证产生私有随机性,随机性提取率取决于观察到的违反和贝尔测试的重复率。对于我们的实现,随机性生成的最佳速率是观察到的违规和每个测量轮的持续时间之间的折衷,后者实际上受到检测时间抖动的限制。使用一个可组合安全的提取器来对抗带有量子边信息的量子对手,我们计算出了~1300随机比特/秒的渐近速率。在43分钟的实验运行中,我们生成了617,920个随机比特,相当于约240个随机比特/秒。
2018-05-08 quant-ph
Maximizing device-independent randomness from a Bell experiment by optimizing the measurement settings
用户可以从贝尔型实验中生成与设备无关的量子随机数的速率取决于他执行的测量。通过对这些测量进行数值优化,我们提出了由部分纠缠态和完全混合态的混合物组成的一系列两量子比特态的随机生成率的下限。我们还报告的随机生成率从断层测量。有趣的是,在这种情况下,随机生成率不是纠缠的单调函数。
2016-07-02 quant-ph
A random quantum key distribution by using Bell states
提出了一种新的基于纠缠交换的量子密钥分发方案。通过该协议,\QTR{em}{Alice}可以与\QTR{em}{Bob}安全地共享一个随机量子密钥,而不需要传输任何粒子。
2003-02-27 quant-ph
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
A higher quantum bound for the Vértesi-Bene-Bell-inequality and the role of POVMs regarding its threshold detection efficiency
最近,Vértesi和Bene [Phys. Rev. A. { \bf 82},062115(2010)]导出了两量子比特贝尔不等式,$I_{CH3}$,他们表明,只有当使用更一般的正算子值测量(POVM)而不是通常的冯诺依曼测量时,才最大限度地违反该不等式。在这里,我们考虑一个一般的参数化的三元素POVM涉及的贝尔测试和获得更高的量子界的$I_{CH3}$ -不等式。随着$I_{CH3}$的更高的量子限制,我们调查是否有一个实验装置,可以用来观察POVMs给出更高的违规在贝尔测试的基础上,这个不等式。我们分析了不等式支持的最大误差,以确定可用于测试的纠缠光子源。然后,我们研究了在实验中使用部分纠缠态的更现实的情况下,POVM是否也是相关的。最后,我们调查所需的效率的$I_{CH3}$ -不等式,以及所涉及的测量类型,关闭检测漏洞。我们得到POVM允许最低的阈值检测效率,并且它与Clauser-Horne-贝尔不等式的最小(在两个量子比特的情况下)所需的检测效率相当。
2013-02-02 quant-ph
Addendum to: Kolmogorov complexity of sequences of random numbers generated in Bell's experiments (series of outcomes)
在上述论文中,我们提出了一个著名的贝尔实验中产生的随机数序列的Kolmogorov复杂性的估计结果,旨在研究量子密钥分配的安全性。我们专注于一系列的时间差异之间的连续检测的巧合,并发现随机性不能被视为理所当然。有人批评说,证明贝尔实验中产生的序列的随机性的定理涉及一系列测量结果,而不是测量时间。在这里,我们回答这个异议,并提出了一系列的结果的数据,表明在上述文件中的结论也是有效的,在这种情况下。
2018-12-13 quant-ph
Generation of fresh and pure random numbers for loophole-free Bell tests
我们演示了在过去小于36 ns的自发发射事件的随机性的提取,给出了输出位具有超过$10^{-5}$以下的可预测性和强的随机性保证。这种随机性生成策略满足了当前局部现实主义的“无漏洞贝尔测试”中对不可预测的基选择的严格要求[Hensen等人,Nature(London)526,682(2015); Giustina等人,物理修订信函115,250401(2015); Shalm等人,物理修订版信函115,250402(2015)]。
2015-12-17 quant-ph
Optimal randomness generation from optical Bell experiments
真正的随机性可以从贝尔测试中得到证明,而无需对测试所用设备的工作进行任何详细的假设。实现这样的测试的实验的一个重要的类别是光学设置的基础上的偏振测量的纠缠光子分布从一个自发的参数下转换源。在这里,我们计算的最大数量的随机性,可以在这样的设置在现实条件下进行认证。我们提供了相关的但意想不到的数值的物理参数,并实现了四倍以上的随机性比以前的方法。
2014-10-28 quant-ph
Bell's Inequality, Random Sequence, and Quantum Key Distribution
Ekert 91量子密钥分发(QKD)协议是安全的,无论合法用户采用什么设备,只要设备给出的结果违反Bell不等式。然而,如果他们忽略了非检测事件,情况就不是这样了,因为夏娃可以利用检测漏洞,正如Larrson所示。我们表明,即使合法用户考虑到非检测事件夏娃可以成功地窃听,如果量子密钥分配系统已适当设计的制造商。这里利用的一个漏洞是“自由选择”(或“真正的随机性”)。在局域量子密钥分发设备中安装伪随机序列发生器,可以明显地违反贝尔不等式。
2005-03-22 quant-ph
A local variable model for entanglement swapping exploiting the detection loophole
在纠缠交换过程中,两个最初不相关的量子比特纠缠在一起,没有任何直接的相互作用。我们提出了一个模型,使用局部变量,旨在重现这一显着的过程中,有限的检测效率的现实假设。该模型假设描述两个量子比特的局部变量最初是完全不相关的。然而,我们表明,一旦条件下的贝尔测量结果,本地变量承担足够的相关性,以模拟量子测量结果与相关非常接近的量子预测。当只模拟部分贝尔测量时,正如迄今为止所进行的所有实验一样,那么模型在分析上恢复了量子预测。
2002-01-18 quant-ph
Comment on "A Random Quantum Key Distribution Achieved by Using Bell States"
在最近的一篇论文[J. Opt. B:Quantum Semiclass. Opt.5(2003)155-157]中提出了一种基于纠缠交换的量子密钥分发方案,该方案对已有协议进行了两方面的改进。在这篇评论中,它表明,该计划没有性质的讨论。
2005-07-01 quant-ph
Bell inequality violations with random mutually unbiased bases
我们研究了一个两量子纠缠纯态的Bell非定域性问题,使用一组随机选择的互无偏基(MUBs)。有趣的是,即使我们只采用两个设置贝尔不等式,我们发现一个显着的机会,获得贝尔违反,如果双方单独允许测量足够数量的MUB。特别地,对于最大纠缠量子态和量子态的情形,我们的数值估计表明,我们可以通过只考虑这样的贝尔不等式来获得近保证的贝尔破坏。最大纠缠五量子的情况是类似的,尽管最终成功试验的机会稍微减少到大约$99.84\%$。经过进一步的研究,我们发现,即使所有这些无违反的情况下,违反了一些更设置的贝尔不等式。这些结果表明,贝尔非定域性的实验测试这些高维纠缠态仍然是可行的,即使双方不共享一个共同的参考系。
2022-07-18 quant-ph
Small violations of Bell inequalities for multipartite pure random states
对于Bell方案中的任何有限数量的部分、测量和结果,我们估计随机$N$的概率-Qu $d$它的纯状态实质上违反任何具有一致有界系数的贝尔不等式。我们证明了在某些条件下,在局部维数的概率找到任何显着的违规量以指数方式快速为零的部分的数量趋于无穷大。此外,我们还证明了,如果部分的数量至少是3,这个概率也趋于零,因为当地的希尔伯特空间维数走向无穷大。
2018-02-26 quant-ph
An Elementary Proof of Private Random Number Generation from Bell Inequalities
在过去的几年里,与设备无关的量子密码学领域取得了巨大的成功,包括密钥分发和随机数生成的安全证明,这些证明说明了所使用设备中的任意缺陷。到目前为止,该领域的全面安全证明是长期的,技术上也很深入。在本文中,我们表明,镜像对手的概念可以用来简化设备无关的证明。我们给出了一个简短的证明,任何二分贝尔违反可以用来产生私人随机数。证明是基于基本的技术,是独立的。
2018-05-10 quant-ph
A Bell pair in a generic random matrix environment
两个非相互作用的量子位耦合到环境。耦合和环境都用随机矩阵集合表示。虽然我们也考虑任意的纯态,但该对的初始态是贝尔态。退相干的对分析评价的纯度方面,蒙特卡罗计算证实了这些结果,也产生并发的对。电子对中的纠缠加速了退相干。数值显示了维尔纳态的并发度和纯度之间的关系,使我们能够给出并发度衰减的公式。
2006-05-18 quant-ph
Permutation asymmetry unlocks emergent advantage in randomized Bell tests
Institute of Theoretical Physics and Astrophysics, University of Gdańsk(格但斯克大学理论物理与天体物理研究所);HUN-REN Institute for Nuclear Research(匈牙利研究与教育网络核物理研究所)
研究发现最大纠缠两量子比特态的置换不对称性导致其在随机贝尔测试中非局域性表现不同,不对称态可提高非局域性观测概率,并揭示测量选择相关性。
2026-06-26 quant-ph
On the Fidelity Robustness of CHSH--Bell Inequality via Filtered Random States
本文研究随机混合态下两量子比特系统的非局域性,并通过CHSH-贝尔不等式分析接近高非经典态的态在固定实验装置下违反局域实在论的鲁棒性。
2023-10-13 quant-ph
Superunsteerability as a quantifiable resource for random access codes assisted by Bell-diagonal states
我们展示了如何在局域二分态的非经典关联可以作为一个资源的量子信息处理。考虑到量子随机接入码(RAC)的任务,通过可分离的贝尔对角态,我们证明了超不可控性的优势,在经典的协议辅助两个比特的共享随机性。我们提出了一个衡量superunsteerability,量化非经典超越量子督导,并获得其解析表达式的情况下,两个和三个设置督导的情况下,直接相关的量子$2 \to 1$和$3 \to 1$ RAC协议,分别为贝尔对角状态。我们的量词的最大值产生上述两个协议的最佳量子效率,从而表明,superunsteerability提供了一个精确的表征的非经典资源,用于实现可分离的贝尔对角类状态的RAC。
2019-07-03 quant-ph
Random constructions in Bell inequalities: A survey
最初是由于它们在量子力学基础中的相关性,最近又由于它们在量子信息科学的不同背景中的应用,违反贝尔不等式在过去几年中得到了广泛的研究。特别是,已经作出了重要的努力,以量化这种贝尔违反。概率统计技术在这一背景下被大量使用,有两个不同的目的。第一,量化贝尔违规现象的普遍程度;第二,找到大的贝尔违规,以便更好地了解这种现象的可能性和局限性。然而,这些结果的强大的数学内容使一些潜在的感兴趣的读者感到沮丧。目前的工作的目的是审查在这个方向上的一些最近的结果,集中在主要思想和删除大部分的技术细节,使以前的研究更容易为广大观众。
2015-02-07 quant-ph
Randomness Requirement on CHSH Bell Test in the Multiple Run Scenario
Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式检验被广泛地用作局部确定性理论失效的一种手段和与设备无关的量子密码任务的一种工具。测试中存在随机性(自由意志)漏洞,人们普遍认为不可能完美关闭。也就是说,测试需要某些随机输入。根据文献中使用的随机性量化方法,我们在各种假设下研究了测试中所需的随机性。通过比较结果,可以得出结论,使测试结果可靠的关键是排除多次运行之间的相关性。
2014-09-28 quant-ph
Random access Bell game by sequentially measuring the control of the quantum SWITCH
本文提出随机存取贝尔博弈,并设计一种利用量子SWITCH目标与控制间初始纠缠及顺序非锐利测量的协议,可在任意多轮噪声信道作用后保证贝尔违背,且该优势仅适用于广义GHZ态而非W类态。
2025-11-06 quant-ph
Loophole-free test of quantum non-locality using high-efficiency homodyne detectors
我们提供了一个详细的分析,最近提出的设置使用条件产生的非高斯光态和平衡零差的贝尔不等式的无漏洞测试。在该方案中,利用非平衡分束器和标准的低效率单光子探测器,从双模压缩真空态中减去一个单光子,从而实现对双模压缩真空态的去高斯化.我们深入讨论了可实现的贝尔破坏的各种相关的实验参数,如探测器的效率,电子噪声和混合的初始高斯态的依赖。我们还考虑了几个替代方案,包括压缩态,线性光学元件,条件光子减法和零差检测。
2004-07-22 quant-ph
Optimality of semiquantum nonlocality in the presence of high inconclusive rates
量子非定域性是一种违反直觉的现象,超出了因果影响的范围。最近,贝尔不等式被推广到量子输入的情况下,导致一个强大的半量子贝尔不等式,能够检测任何纠缠态的家庭。在这里,我们专注于一个不同的问题,并探讨如何本地不可分割的量子输入和后选择可能会影响的要求,以检测半量子非局域性。为此,我们考虑了一个半量子非局域游戏的基础上本地不可区分的量子比特输入,并推导出其后选择的本地和量子边界,通过使用一个新的连接到本地可分辨的量子态。有趣的是,我们发现后选择的本地绑定是独立的测量效率和贝尔违反增加与较低的测量效率。
2016-06-15 quant-ph
Small violations of full correlation Bell inequalities for multipartite pure random states
我们估计了随机$N$ -量子纯态违反全相关贝尔不等式的概率,每个站点有两个二分观测量。这些不等式可以显示违反$N$指数增长,但我们证明这不是典型的情况。对于多量子比特状态,违反这些不等式中任何一个的概率随着$N$线性增长而几乎为零。另一方面,如果每个系统的希尔伯特空间维数大于2,则发现\emph{any}违反的概率已经很小。对于量子比特的情况,我们进一步讨论了这个结果对于看到任意违反的概率的后果(\emph,即,任何数量级)时,考虑实验缺陷。
2012-09-08 quant-ph