Reference-Frame-Independent Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution with Uncharacterized Qubits
本文提出了一种与参考系无关、与测量设备无关的量子比特未特征化的量子密钥分发方案。我们展示了协议的安全性。该协议还可以用于具有非常低的误码率但遭受大的、不受控制的（但缓慢的）、单一旋转的信道。
2018-10-04 quant-ph
Possibility of Upper-Bounding Dimension of Quantum States Device-Independently
讨论了器件无关的量子态上限维数的可能性。假设这些态是纯态，则有可能产生维数为2的某些四态。
2014-11-01 quant-ph
Semi-device-independent certification of independent quantum state and measurement devices
证明量子设备的行为符合预期对量子信息科学至关重要。在这里，方法开发的状态准备设备和测量设备的认证的基础上，与独立的设备的测量和测量实验。实验者假设设备的独立性和希尔伯特空间维度的知识。因此，不需要对实验的任何部分进行精确表征。该认证是基于一个随机版本的明确的状态歧视和目标的类状态合奏对应于量子$t$ -设计的任何大小和任何维度。这些量子设计是一组状态，在这些状态上，任何$t$次多项式的平均值等于其在所有纯态上的平均值，并且它们容纳了量子信息处理中许多最有用的离散结构。此外，它表明，相同的实验也证明了测量设备的检测效率，以及它们的非投影性质。所提出的方法可以很容易地在实验中实现。
2020-09-17 quant-ph
Device-Independent Randomness Generation in the Presence of Weak Cross-Talk
设备无关协议使用非局部性来证明它们正在正确执行。这是通过对纠缠量子系统的贝尔实验实现的，在测量过程中这些量子系统彼此保持隔离。然而，在当今的技术下，完美的隔离是以实验复杂性和极低的数据速率为代价的。在这里，我们认为，对于设备无关的随机性生成-以及设备在同一实验室中的其他设备无关协议-我们可以稍微放松完美隔离的要求，并且仍然保留设备无关方法的大部分优点，通过允许设备之间的一点串扰。这开辟了使用现有的高数据速率实验系统的可能性，例如在同一芯片上的约瑟夫森相位量子位，从而使设备无关的随机性生成更接近实际应用。
2012-11-26 quant-ph
Device-independent entanglement certification of all entangled states
提出了一种与设备无关的方法来证明所有二体纠缠量子态的纠缠。这是通过将状态置于量子网络中并基于状态的纠缠见证构造相关不等式来实现的。我们的方法是独立于设备的，在这个意义上，纠缠可以证明从观察到的统计数据，在最小的假设下的基础物理。从概念上讲，我们的研究结果借用了自测试领域的想法，将最近引入的测量设备无关的纠缠证人带入完全设备无关的制度。
2018-12-03 quant-ph
Reductions to IID in Device-independent Quantum Information Processing
本论文提出两种数学归约技术，将设备无关量子信息处理中最一般设备的分析简化为独立同分布设备，从而简化证明并获得与紧致结果相匹配的定量改进。
2018-12-28 quant-ph
Semi-device-independent information processing with spatiotemporal degrees of freedom
非局部性，如违反贝尔不等式，使设备无关的加密任务，不需要用户信任他们的设备。在这篇文章中，我们认为设备的输入是时空的自由度，例如方向或持续时间。在不假设量子理论有效性的情况下，我们证明了设备的统计响应必须尊重其输入的对称性，具有深刻的基础和技术含义。我们用局域对称性精确地刻画了二分二体量子关联，指出了时空与量子理论之间的一种基本联系。对于Bell实验，其特征在于两个输入角，我们表明，相关性占一个本地的隐变量模型，如果它们包含足够的噪声，但相反，必须是非本地的，如果他们是足够纯的。这使我们能够构建一个“贝尔证人”，证明非局部性与更少的测量比可能没有这样的时空对称性，这表明了一类新的半设备无关的协议的量子技术。
2020-02-03 quant-ph
Noisy pre-processing facilitating a photonic realisation of device-independent quantum key distribution
设备无关的量子密钥分发即使在用于在量子信道上通信的设备在很大程度上未被表征时也提供安全性。然而，设备无关的量子密钥分发的实验演示是具有挑战性的。光子实现中的中心障碍是全局检测效率，即，通过量子信道发送的信号被成功接收的概率必须高于某个阈值。我们在这里提出了一种方法，大大放宽这个阈值，同时保持可证明的设备无关的安全性。这是通过向初始测量数据（原始密钥）添加对手无法知道或控制的人工噪声的协议来实现的。聚焦于一个现实的光子设置使用的源的基础上自发参量下转换，我们给出了明确的界限所需的最小全球检测效率。
2020-05-26 quant-ph
Deterministic multi-mode photonic device for quantum information processing
我们提出了一种光源的实现，它可以确定性地产生丰富多样的多模量子态。所需的状态被编码在原子系综的不同基态超精细态的集体布居中，并通过激发到光激发能级，然后通过合作自发发射转换为多模光子态。在我们的应用程序的例子中，我们演示了如何双光子纠缠态可以制备和实施的协议中的参考系自由量子密钥分发和如何一维以及更高的维集群状态可以产生。
2010-03-17 quant-ph
Estimating the photon-number distribution of photonic channels with realistic devices and applications in photonic quantum information processing
在量子信息处理的许多应用中，表征未知光量子信道的输入-输出光子数分布是一项重要的任务。理想情况下，这将需要确定性光子数源和光子数分辨探测器，但这些技术仍在进行中。在这项工作中，我们提出了一个通用的方法来严格约束的输入输出光子数分布的一个未知的光通道使用标准的光学设备，如相干光源和非光子数分辨探测器/零差探测器。为了证明我们的方法的广泛实用性，我们考虑的安全性分析的实际量子密钥分发系统的基础上校准的单光子探测器和实验建议，实现时间相关的单光子计数技术，使用零差探测器，而不是单光子探测器。
2021-09-11 quant-ph
Tripartite entanglement detection through tripartite quantum steering in one-sided and two-sided device-independent scenarios
在目前的工作中，我们研究了在两种类型的部分设备无关的情况下，由每一侧的两个局部二分测量产生的量子关联的三方量子操纵：$1$侧设备独立场景，其中一方执行不可信测量，而其他两方执行可信测量，以及$2$侧设备独立场景，独立场景，其中一方执行可信测量，而其他两方执行不可信测量。我们证明了三方转向在$2$侧设备无关的情况下是弱于三方转向在$1$侧设备无关的情况下，通过使用两个家庭的量子相关。也就是说，这两个家庭的量子关联在$2$侧设备无关的框架检测三方纠缠通过三方转向为一个更大的区域比在$1$侧设备无关的框架。结果表明，在$2$ -sideddevice-independent场景中，三重转向意味着$2\times 2 \times 2$量子系统中存在真正的三重纠缠，即使关联并不表现出真正的非定域性或真正的转向.
2018-07-18 quant-ph
Device-independent quantum state discrimination
Beihang University（北京航空航天大学）
本文提出在设备无关场景下利用自测结果工具实现量子态鉴别，证明非共轭态可被可靠鉴别，且通过Pauli可观测量限制满足最小误差鉴别要求。
2024-01-24 quant-ph
Experimentally feasible semi-device-independent certification of $4$ outcome POVMs
在本文中，我们构建了一个半设备无关的协议，能够证明广义测量的存在。我们显示的协议的鲁棒性，并得出结论，它允许使用当前的技术进行实验实现。
2018-11-30 quant-ph
Full Implementation of four-intensity Protocol for Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution over Asymmetric Channel
研究了在非对称、不稳定的量子信道上实现与器件无关的四强度诱饵态量子密钥分发（MDIQKD）的优化问题。
2018-07-27 quant-ph
Device-independent and semi-device-independent entanglement certification in broadcast Bell scenarios
本文在广播贝尔场景中强化贝尔非局域性激活，证明双量子比特态可产生真三体非局域性，并利用半定规划实现Werner态在几乎整个纠缠范围内的设备无关认证，同时扩展EPR导引至广播场景，为相关协议奠定基础。
2023-05-13 quant-ph
Fully Device-Independent Model on Quantum Networks
贝尔不等式可以为具有量子（或后量子）窃听者的设备无关应用提供有用的证据。这个特性只适用于单纠缠系统。我们的目标是探索量子网络的设备无关模型。首先提出了一个贝尔不等式来验证连通量子网络（包括循环网络和基于测量的计算模型的通用量子计算资源）的真正多体非定域性.这进一步用于在具有多个量子资源的完全设备无关模型中构造新的一夫一妻关系。最后将其应用于多方量子密钥分发、盲量子计算和量子秘密共享。该模型可以以设备无关的方式激发量子网络上的各种大规模应用。
2021-06-30 quant-ph
Higher key rate of measurement-device-independent quantum key distribution through joint data processing
为了提高与测量设备无关的量子密钥分发（MDI-QKD）的密钥速率，提出了一种双扫描方法。该方法通过同时扫描两个参数，实现了对单光子对计数和相位翻转误差率的联合估计。数值结果表明，在一个典型的实验装置，在这项工作中的方法可以提高密钥速率的$35\%-280\%$。此外，本文还研究了在对称信道和非对称信道下，MDI-QKD协议在包括源参数和失效概率参数在内的所有参数下的优化问题。与只对信源参数进行优化的结果相比，全参数优化方法可以提高约$10\%$的关键率。
2021-01-13 quant-ph
Sequence and Image Transformations with Monarq: Quantum Implementations for NISQ Devices
National Energy Research Scientific Computing Center, Lawrence Berkeley National Laboratory（美国能源部先进科学计算研究中心，劳伦斯伯克利国家实验室）；Applied Mathematics and Computational Research Division, Lawrence Berkeley National Laboratory（应用数学与计算研究处，劳伦斯伯克利国家实验室）；Computer Science Department, San Francisco State University（旧金山州立大学计算机科学系）；Scientific Data Division, Lawrence Berkeley National Laboratory（科学数据处，劳伦斯伯克利国家实验室）
Monarq框架结合QCrank编码与EHands协议实现多项式变换，为NISQ设备提供信号和图像处理基础模块，包括卷积、DFT、梯度计算和边缘检测。
2026-04-01 quant-ph
Device and semi-device independent random numbers based on non-inequality paradox
在这项工作中，我们提出了设备独立的真随机数生成协议的基础上，如哈代和Cabello的非局部性参数的非不等式悖论。我们的协议产生随机性的效率远远好于任何其他已提出的协议认证的CHSH不等式或其他非局部性测试涉及不等式。因此，强调非不等式悖论作为设备无关的量子信息处理的重要资源，特别是产生真正的随机性。作为一个副产品，我们发现的非本地绑定的Cabello的论点与任意尺寸是相同的量子比特系统中实现的。更有趣的是，我们提出了一个新的维证人悖论的基础上Cabello的论点，它可以用来构造半设备无关的真随机数生成协议。
2014-02-08 quant-ph
Improved Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution with Uncharacterized Qubits
提出了一种改进的测量设备无关的量子密钥分发中相位和误码率之差的界。我们通过模拟表明，绑定大大增加了最终的关键利率。
2017-06-09 quant-ph
Semi-device-independent security of one-way quantum key distribution
通过测试非局域性，可以将基于纠缠的量子密钥分发（QKD）的安全性提高到与设备无关。在这里，我们问这样一个强大的安全形式是否也可以建立单向（准备和测量）QKD。虽然完全独立于设备的安全性是不可能的，我们表明，可以保证在一个半设备独立的情况下，对个人攻击的安全性。在后者中，由可信方使用的设备是非特征化的，但是在协议中使用的量子系统的维数被假设为有界的。我们的安全性证明依赖于单向QKD，维证人和随机访问码之间的类比。
2011-07-15 quant-ph
Device independent quantum key distribution secure against coherent attacks with memoryless measurement devices
与设备无关的量子密钥分发旨在通过减少需要对所使用的物理设备做出的假设的数量来提供比传统QKD方案更高程度的安全性。Pironio等人先前的安全性证明仅适用于集体攻击，其中状态是相同和独立的，并且测量设备在协议中的每次试验中都相同地操作。我们将这一结果扩展到更一般的攻击类，其中状态是任意的，测量设备没有内存。我们通过将任意对手策略简化为量子位策略来实现这一点，并基于Pironio等人先前的证明和Renner改编的技术证明了量子位策略的安全性。
2009-10-08 quant-ph
Semi-device independent randomness certification using Mermin's proof of Kochen-Specker contextuality
随机性是密码学、模拟和算法的潜在资源。非本地相关违反贝尔不等式证明生成的位串，其随机性是保证在一个设备无关的方式。通过Kochen-Specker（KS）上下文，我们提供了有趣的半设备无关的随机性认证协议。为此，我们首先将两量子比特系统KS上下文性的Mermin幻方证明转化为一个半设备独立的通信博弈。这提供了两比特随机性的半设备独立认证。利用Mermin对三比特系统KS定理的幻星证明，证明了三比特系统的随机性。我们猜想，我们的建议可以扩展到证明任何任意位的随机性，通过一个合适的KS证明的上下文有效的高维系统。
2020-12-27 quant-ph
Unbounded device-independent quantum key rates from arbitrarily small non-locality
本工作证明设备无关量子密钥分发中非定域性无充分性下界，从任意小非定域性相关性可提取无界密钥率，表明二者一般无定量关系，核心技术为自测试与该分发的严格联系。
2023-10-20 quant-ph
Discrete-phase-randomized measurement-device-independent quantum key distribution
与测量设备无关的量子密钥分发消除了量子密码中所有的检测器端攻击，同时使安全距离增加了一倍。然而，源端仍然容易受到各种攻击。特别是，源侧的连续相位随机化假设通常在实验实现中不满足，并且可能潜在地打开漏洞。在这项工作中，我们首先表明，确实存在漏洞的测量设备无关的量子密钥分发通过提供一个具体的攻击不完美的相位随机化。然后，我们提出了一个离散相位随机测量设备无关的量子密钥分发协议作为解决方案，以关闭这个源端漏洞。
2020-06-22 quant-ph
Detection loophole attacks on semi-device-independent quantum and classical protocols
半设备无关的量子协议实现信息任务-例如安全密钥分发，随机访问编码和随机性生成-在协议中使用的设备的内部工作没有假设的情况下，除了它们的尺寸。这些协议提供了两个主要优点：首先，它们的实现通常比完全设备无关的协议要求更低。其次，它们比依赖设备的同行更安全。他们的经典类比是由随机访问码，它提供了一个一般的框架来描述片面的经典通信任务。我们讨论的条件下，检测效率低下，可以利用恶意提供者伪造半设备独立的量子和经典协议的性能-以及如何防止它。
2015-01-27 quant-ph
Upper bounds on device-independent quantum key distribution rates in static and dynamic scenarios
在这项工作中，我们开发了设备无关的量子密钥分发（DI-QKD）协议和设备的密钥速率的上限。我们研究了约化的cc-压缩纠缠，证明了它是一个凸泛函。因此，我们表明，目前已知的边界的凸包是一个更严格的上限上的标准CHSH为基础的协议的设备无关的密钥速率。我们还提供了更严格的界限，DI-QKD密钥速率可实现的任何协议应用于CHSH为基础的设备。这个界限是基于减少相对熵的纠缠优化分解成本地和非本地部分。在量子信道的动态情形下，我们得到了基于CHSH协议的设备无关私有容量的上界。我们表明，设备独立的私有容量的CHSH为基础的协议去极化和擦除信道的秘密密钥容量的移相信道是有限的。
2021-07-13 quant-ph
Device-independent certification of entangled measurements
我们提出了一个设备无关的协议来测试如果一个给定的黑盒测量设备是纠缠的，也就是说，有纠缠本征态。我们的方案涉及三方，并受到纠缠交换的启发;测试使用Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）贝尔不等式，在每对当事人之间进行检查。此外，针对所有粒子都是量子比特的情况，我们定量地描述了测量装置与完美贝尔态测量的偏差。
2011-05-16 quant-ph
Mitigation of readout noise in near-term quantum devices by classical post-processing based on detector tomography
我们提出了一个简单的方案，以减少在实验中的量子系统与有限数量的测量结果的读出误差。我们的方法依赖于执行经典的后处理，其之前是量子探测器断层扫描，即，描述给定量子测量设备的正算子值测度（POVM）的重建。如果测量设备仅受可逆经典噪声的影响，则可以校正在同一设备上执行的未来实验的结果统计。为了支持这一计划的实际适用性，近期量子设备，我们在IBM的和Rigetti的量子处理器中实现的测量的特征。我们发现，对于这些设备，基于超导transmon量子比特，经典噪声确实是读出误差的主要来源。此外，我们分析了相干误差和有限统计量的存在对我们的错误缓解过程的性能的影响。将我们的方案应用于IBM的5量子比特设备，我们观察到一些单量子比特和双量子比特任务的结果有了显着的改善，包括量子态断层扫描（QST），量子过程断层扫描（QPT），非投影测量的实现，以及某些量子算法（Grover搜索和Bernstein-Vazirani算法）。最后，我们提出的结果表明，在五个量子比特的情况下，某些概率分布的实施改进。
2020-03-25 quant-ph
Noise-resistant device-independent certification of Bell state measurements
独立于设备的认证是指在不参考其他设备的内部描述的情况下对设备进行表征。这是一种值得信赖的认证方法，无需对底层希尔伯特空间维度和校准方法进行假设。我们展示了它如何可以用来量化质量的贝尔状态测量，无论是确定性的，部分或概率。我们的认证是抗噪声的，并开辟了在现有实验中对贝尔状态测量进行独立于设备的自测试的道路。
2018-07-13 quant-ph
Device-independent entanglement quantification and related applications
我们提出了一种通用的方法来量化两部和多部纠缠在一个设备无关的方式，这意味着我们把一个下界的纠缠量存在于一个系统中的基础上观察到的数据，但独立于任何量子描述所采用的设备。我们得到的一些界限，如Clauser-Horne-Shimony-Holt贝尔不等式或Svetlichny不等式，被证明是紧的。此外，与设备无关的纠缠量化可以作为许多任务的基础。我们特别表明，我们的方法提供了一个严格的方式来构建维证人，提供了新的见解的问题是否绑定纠缠态可以违反贝尔不等式，并可用于构建设备独立的纠缠证人涉及任意数量的当事人。
2013-05-14 quant-ph
Tensor product extension of entanglement witnesses and their connection with measurement device independent entanglement
我们为$\mathbb{C}^{d_{1}}\otimes\mathbb{C}^{d_{2}}$系统提供了一种新的纠缠见证者扩展。我们的构造保留了纠缠见证的不可分解性和生成性。我们展示了我们的扩展纠缠证人的概念是如何与测量设备独立的纠缠证人的想法。
2014-03-20 quant-ph
Loss tolerant device-independent quantum key distribution: a proof of principle
我们在这里提出了一个设备无关的量子密钥分发（QKD）协议，需要最低的检测效率，以实现一个安全的密钥与设备无关的协议相比，迄今为止的速率分析和原理实现的证明。该方案基于非最大纠缠态，并利用双光子二体纠缠态进行了实验实现。对最大纠缠态协议的改进进行了估计。
2014-04-28 quant-ph
Device-Independent Private Quantum Randomness Beacon
针对传统设备无关量子随机数生成协议设备要求严苛的问题，提出基于路由贝尔测试的DIPQRB方案，通过服务器-客户端网络分配设备要求，实现高性价比的安全私密随机数生成。
2025-09-06 quant-ph
Device-independent randomness extraction for arbitrarily weak min-entropy source
弱随机性的扩展和放大在许多安全协议中起着至关重要的作用。使用量子设备，即使不信任所使用的设备，也可以通过利用设备的部分结果之间的相关性来实现这样的过程。我们在这里展示了如何在设备独立设置中从单个任意弱最小熵源中提取具有任意低偏置的随机比特。为此，我们使用表现出超经典相关性的Mermin设备。使用的设备数量与随机序列$n$的长度成多项式关系。我们的协议是强大的，它可以容忍设备故障的概率下降多项式$n$在成本的设备使用的数量略有增加。
2014-03-14 quant-ph
Weak randomness in device independent quantum key distribution and the advantage of using high dimensional entanglement
我们表明，在设备无关的量子密钥分发协议的随机性的隐私是至关重要的。对于次线性测试样本大小，即使窃听者最轻微的猜测概率也会完全危及安全性。我们表明，利用测试样本和测量选择的组合攻击，即使是线性大小的测试样本和其他设备独立的安全考虑，也会损害安全性。我们显式地推导出检索安全性所需的样本大小作为随机性质量的函数。我们证明，利用真正的高维系统的功能，可以减少这种弱点，并提供设备独立的安全性更强大的弱随机性源。
2013-09-11 quant-ph
Measurement-device-independent nonlinear entanglement witnesses
Harish-Chandra Research Institute, HBNI（哈里什-昌德拉研究所，HBNI）
本文提出了一种测量设备无关的非线性纠缠见证，用于检测非正部分转置和正部分转置的纠缠态，优于传统线性纠缠见证。
2021-10-31 quant-ph
Fully device independent quantum key distribution
量子力学定律允许无条件安全的密钥分发协议。然而，传统的量子密钥分发（QKD）协议的安全性证明依赖于一个关键的假设，即协议中使用的量子设备的可信性。在与设备无关的QKD中，即使是最后一个假设也是放松的：协议中使用的设备可能是对立的，并且没有先验保证它们根据规范执行。在这种情况下证明安全性一直是量子密码学的一个核心开放问题。我们给出了量子密钥分发协议的安全性的第一个独立于设备的证明，该协议保证即使当设备受到恒定的噪声率时也能提取线性量的密钥。我们唯一的假设是，每一方都持有自己的设备的实验室在空间上是孤立的，而且两个设备以及窃听者都受到量子力学定律的约束。以前所有的安全性证明要么依赖于使用许多独立的设备对，要么依赖于没有噪音。
2012-11-25 quant-ph
Device-independent certification of high-dimensional quantum systems
量子信息处理中的一个重要问题是在不对用于制备和测量量子系统的设备进行假设的情况下，即以设备无关的方式，对量子系统的维度进行认证。一个关键的问题是，这种证明对于高维量子系统是否在实验上可行。在这里，我们实验见证了在设备无关的方式产生的六维量子系统编码的轨道角动量的单光子，并表明，同样的方法可以缩放，至少，高达13维。
2014-04-09 quant-ph
Sample-efficient device-independent quantum state verification and certification
量子源的认证是建立可靠、高效的量子信息处理协议的关键。近年来，在具有充分表征的测量设备的情况下，量子设备的核查取得了稳步进展。当涉及到未表征测量的场景（所谓的黑匣子场景）时，实用的验证方法仍然相当缺乏。自测试方法的发展是向前迈出的重要一步，但到目前为止，这些结果仅通过考虑量子资源的大，相同和独立分布（IID）样本的渐近行为来进行可靠的验证。这种强有力的假设使核查程序失去了真正独立于装置的性质。在本文中，我们开发了一个系统的方法来设备无关的验证量子态的IID假设的有限复制制度。值得注意的是，我们表明，设备无关的验证可以进行最佳的采样效率。最后，对于独立副本的情况下，我们开发了一个独立于设备的量子态认证协议：一个协议，其中的一个片段的资源副本进行测量，以保证其余的副本接近一些目标状态。
2022-02-05 quant-ph
Finite Device-Independent Extraction of a Block Min-Entropy Source against Quantum Adversaries
本文提出一种设备无关协议，仅用两个空间分离组件即可从单个块最小熵源中放大随机性，并证明其对一般量子对手的安全性，解决了以往需要大量设备的问题。
2023-04-19 quant-ph
Device-independent certification of maximal randomness from pure entangled two-qutrit states using non-projective measurements
虽然最近已经证明了如何以设备无关的方式证明任何纯两量子比特纠缠态的最大随机性[E。Woodhead等人，Phys. Rev. Research 2，042028（R）（2020）]，来自更高局部维度的纠缠态的最佳随机性认证的问题仍然是开放的。在这里，我们介绍了一种方法的设备无关的认证的最大可能数量的$2\log_23$随机比特使用纯二分纠缠两quutrit状态和极端的九个结果一般非投影测量。为此，我们利用最近在[S. Sarkar等人，arXiv：2110.15176]，它结合了一种设备无关的方法来证明三维希尔伯特空间中的完全Weyl-Heisenberg基，以及一种单侧设备无关的方法来证明两个quitri部分纠缠态。
2022-01-21 quant-ph
High-rate continuous-variable measurement-device-independent quantum key distribution
我们报告的第一个实验的连续变量测量设备无关的量子密钥分发，使秘密密钥生成的符号速率为5 MBaud没有频率和光学相位锁定。这是通过使用基于偏振的90度光混合器和精心设计的DSP流水线的新中继结构来实现的。
2022-10-17 quant-ph
Device-independent point estimation from finite data and its application to device-independent property estimation
物理学的设备无关方法是直接从测量结果之间观察到的相关性得出结论的方法。在量子信息中，这种方法允许人们仅仅通过观察违反贝尔不等式的相关性来对底层系统或设备的属性做出强有力的陈述。然而，由于人们只能进行{ \em有限数量}的实验试验，统计波动必然伴随着这些相关性的任何估计。因此，一个重要的差距仍然存在的许多理论工具开发的渐近方案和实验获得的原始数据。特别是，一个物理的和同时实用的方法来估计潜在的量子分布至今仍然难以捉摸。在这里，我们表明，在设备无关的上下文中的最大似然估计技术和最小平方误差估计技术的自然类似物的结果在点估计的真实分布是物理的，唯一的，计算上易于处理和一致的。因此，它们作为健全的算法工具，允许人们弥合上述差距。作为一个应用程序，我们演示了如何使用这种估计的基础量子分布，在某些情况下，提供可信的估计量的纠缠存在于测量系统。与现有的与设备无关的参数估计方法形成鲜明对比，我们的估计不需要针对特定属性和特定分布的{ \em any}贝尔不等式的先验知识。
2018-03-27 quant-ph
Semi-device-independent framework based on restricted distrust in prepare-and-measure experiments
介绍了一种半器件独立的测量实验框架，实验者可以调整量子器件性能的不信任程度。在该框架中，接收器操作未表征的测量设备，并且发送器操作准备设备，该准备设备发射相对于一组目标状态具有有界保真度的状态。不需要希尔伯特空间维数的假设。研究了量子关联的集合，并从内部和外部对其进行了界定。在此基础上，推导了有界不信任下量子态鉴别的最优性能，并将其应用于检测效率的验证。量子超过经典的优势，证明了这种优势兼容的不信任的大小进行了探讨。最后，半设备无关的随机数生成的有效方案的开发。
2021-05-25 quant-ph
Intractability of Witnessing Entangled Measurements Device Independently
University of New Orleans（新奥尔良大学）
该研究指出，在装置无关场景中，纠缠测量并非必要，可通过转移纠缠至被测量状态来实现，挑战了传统对纠缠测量的依赖观念。
2026-02-16 quant-ph
Device-independent secure correlations in sequential quantum scenarios
Università degli Studi di Padova（帕多瓦大学）
本文提出一种系统方法，通过将二分自测试量子比特协议中的一次测量替换为非投影测量并添加额外用户，构建顺序量子协议，并证明由此产生的理想关联在统计上不可被其他关联的混合所复制，从而实现设备无关安全性。
2026-05-28 quant-ph
Fully device-independent quantum key distribution using synchronous correlations
基于同步相关及其贝尔不等式，推导了一个与设备无关的量子密钥分发协议.该协议提供了几个优势，其他设备无关的计划，包括两个用户之间的对称性和不需要预共享的随机性。我们关闭一个“同步性”的漏洞，几乎同步的相关性继承了自测试属性的相关同步相关性。我们还提出了一个新的安全假设，关闭“局部性”（或“因果关系”）的漏洞：一个无界的对手，即使是一个很小的不确定性，用户的选择的测量基地不能产生任何几乎同步的相关性，大约最大限度地违反同步贝尔不等式。
2022-03-10 quant-ph
Device-Independent Tests of Entropy
我们表明，信息的熵可以在一个独立于设备的方式进行测试。具体来说，我们考虑了一个经典或量子通信的测量和测量方案，并开发了两种不同的方法来放置通信熵的下限，给定的可观测数据。第一种方法是基于因果推理网络的框架。第二种技术基于凸优化，表明量子通信提供了优于经典的优势，在这个意义上，需要较低的熵来再现给定的数据。这些想法可以作为新的应用程序在设备无关的量子信息处理的基础。
2015-05-28 quant-ph
Quantum key distribution based on quantum dimension and independent devices
本文提出了一种量子密钥分发（QKD）协议，该协议仅基于一个二维希尔伯特空间编码的量子系统和独立的设备之间的状态准备和测量。我们的协议的灵感来自于完全设备无关的量子密钥分发（FDI-QKD）协议和测量设备无关的量子密钥分发（MDI-QKD）协议。我们的协议只需要在二维希尔伯特空间中准备状态，这削弱了原始MDI-QKD协议中的状态准备假设。更有趣的是，我们的协议可以克服FDI-QKD协议中的检测漏洞问题，这极大地限制了FDI-QKD的应用。因此，我们的协议可以实现与实际的光学元件。
2014-03-07 quant-ph
Device-independent security of quantum cryptography against collective attacks
我们提出了最佳集体攻击的量子密钥分发（QKD）协议在“设备无关”的安全方案，其中没有假设的方式QKD设备的工作或他们操作的量子系统。我们的主要结果是一个紧约束的Holevo信息之间的授权方和窃听者，作为一个函数的金额违反贝尔型不等式。
2007-06-25 quant-ph
Experimental semi-device-independent certification of entangled measurements
利用贝尔不等式证明量子态的纠缠性，可以保证量子信息协议的安全性，而不受测量设备的缺陷的影响。在这里，我们提出了一个类似的程序见证纠缠测量，在许多量子信息任务中发挥着核心作用。我们的程序被称为半设备无关，因为它使用固定的希尔伯特空间维度的非特征量子制备。使用光子设置，我们实验证明纠缠测量仅使用测量统计。我们还应用我们的技术来证明非纠缠的，但仍然固有的量子测量。
2014-04-05 quant-ph
Robust Device-Independent Randomness Amplification with Few Devices
随机性放大是将有点随机的比特源转换为完全随机的比特源的任务。虽然不可能通过经典方法从单一来源放大随机性，但考虑到量子力学允许的非局域关联，情况就不同了。在这里，我们给出了第一个独立于设备的协议，使用恒定数量的设备进行随机性放大。该协议涉及四个设备，可以将任何非确定性源放大为完全随机的源，容忍恒定的错误率，并且其正确性仅基于设备之间无信令的假设。相比之下，所有以前的协议要么需要无限数量的设备，或者只能放大足够接近完全随机的源。
2015-03-25 quant-ph
Memory Attacks on Device-Independent Quantum Cryptography
设备无关的量子密码方案旨在仅基于所使用的任何组件的输出统计来保证用户的安全性，而无需验证其内部功能。由于这将保护用户免受不可信或不称职的制造商，破坏或设备退化，这个想法引起了很大的兴趣，并提出了许多设备无关的计划。在这里，我们确定了依赖于安全实验室之间的公共通信的设备独立协议的一个关键弱点。不受信任的设备可能会记录它们的输入和输出，并在以后的运行期间通过公开讨论的输出来泄露有关它们的信息。因此，重用设备会危及协议的安全性，并有泄露秘密数据的风险。可能的防御措施包括安全地销毁或隔离使用过的设备。然而，这些都是昂贵的，往往是不切实际的。我们提出了其他更实用的部分防御，以及一个新的协议结构的设备无关的量子密钥分发，旨在实现组合安全的情况下，双方使用少量的设备，反复共享密钥与对方（没有其他方）。
2013-08-06 quant-ph
