Hardy-type self-testing and exposedness of tripartite GHZ correlations
Indian Institute of Technology Jodhpur（印度焦浦尔理工学院）；Indian Statistical Institute（印度统计研究所）；National Cheng Kung University（国立成功大学）
研究三体两输入两输出场景中Hardy型悖论的自检验，证明最大Hardy成功概率关联自检验GHZ态和测量，且该关联是量子关联集的极点和暴露点，与Mermin不等式最大违反点重合。
2026-06-16 quant-ph
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
Self-testing in parallel
自我测试允许我们仅通过经典相互作用来确定非定域博弈中的一些参与者是否共享特定的量子态。大多数关于自我测试的工作都集中在开发小状态的测试，比如一对最大纠缠的量子比特，或者在每个量子比特都有一个单独的参与者的测试上，比如在图形状态中。在这里，我们考虑测试两个参与者之间共享的许多最大纠缠量子比特对的情况。以前这样的测试被示出，其中测试是顺序的，即，每次测试一对。在这里，我们考虑并行的情况下，所有对同时进行测试，给不诚实的球员相当多的权力。我们推导出了两个参与者之间共享的许多最大纠缠量子比特对的自测试的充分条件，以及同时测试所有对的自测试的两种构造。
2015-11-13 quant-ph
Probing the robustness of various self-testing protocols for multipartite entangled states
Indian Institute of Technology Hyderabad（印度理工学院海德拉巴分校）
研究多体纠缠态中GHZ态自测试协议的稳健性，利用解析算子不等式框架，通过比较基于Svetlichny和MABK贝尔算子构建的自测试方案的保真度界限，发现基于Svetlichny算子的方案更稳健，是现实噪声场景中GHZ态设备无关认证的有利候选。
2026-07-29 quant-ph
Size-Independent Robustness in Multipartite Bell Self-Testing
The University of Hong Kong（香港大学）；University of Technology Sydney（悉尼科技大学）；Sun Yat-sen University（中山大学）
该研究解决多体纠缠自测试受系统规模限制的问题，推导n量子比特GHZ态的设备无关自测试界，实现任意大系统中固定噪声下的GHZ纠缠认证，支持可扩展设备无关验证。
2026-09-01 quant-ph
Device-independent parallel self-testing of two singlets
独立于设备的自测试是仅使用通过查询未表征的本地设备所观察到的统计数据来验证量子态和测量直到本地等距的可能性。本文研究了两个最大纠缠量子比特对的并行自测试：特别地，局部张量积结构不是假设的，而是推导的。我们证明了两个标准，达到预期的结果：一个双重使用的Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式和$3\times 3$幻方游戏。这表明，幻方游戏只能通过测量两个单态来完美地获胜。对噪音的容忍度在最先进的实验范围内。
2016-01-06 quant-ph
Design and Testing of Superconducting Microwave Passive Components for Quantum Information Processing
我们报告的设计，制造和测试两个超导无源微波组件，正交混合和20分贝定向耦合器。这些组件被设计成与超导量子比特或约瑟夫森参量放大器集成，并用于量子信息处理应用。对于耦合器，我们测量回波损耗和隔离度> 20 dB，插入损耗< 0.3 dB，在2 GHz频段约6 GHz。对于混合性能，我们在6.5 GHz左右的10%频带内测量到隔离度> 20 dB，插入损耗< 0.3 dB。这些值在我们应用的设计规格范围内;然而，我们发现混合电路的设计和测量中心频率之间存在7%的差异。
2010-10-15 physics.ins-det quant-ph
Greenberger-Horne-Zeilinger paradoxes from qudit graph states
揭示量子非定域性的一个有趣的方法是格林伯格、霍恩和蔡林格（Greenberger，Horne，and Zeilinger，GHZ）提出的全对无检验，即GHZ悖论。到目前为止，真正的多体和多级GHZ佯谬只存在于包含奇数粒子的系统中。在这里，我们将构造GHZ悖论的任意数量（大于3）的粒子的量子图状态的帮助下，一种特殊的图，称为GHZ图。基于GHZ图的GHZ佯谬，我们导出了一个贝尔不等式和一个Kochen-Specker不等式，其中每个观测者有两个$d$ -结果观测量，其最大违反由相应的图态获得，而Kochen-Specker不等式以状态无关的方式检验量子上下文性.
2013-03-20 quant-ph
Self-testing multipartite entangled states through projections onto two systems
寻找测试量子设备行为的方法是一项及时的事业，特别是考虑到量子技术的快速发展。独立于设备的自测试是一种理想的方法，因为它对被测设备的假设最少。在这项工作中，我们解决的问题，哪些国家可以自我测试。最近在二分情况下[Nat. Comm. 8，15485（2017）]已经回答了这个问题，而在多分情况下，它在很大程度上是未探索的，只有一些分散的结果，使用各种不同的方法：最大违反贝尔不等式，数值SWAP方法，稳定器自检等。在这项工作中，我们研究了一个简单的，潜在的统一方法：将投影组合到两个量子比特空间上（投影方或自由度），然后使用倾斜CHSH不等式的最大违反。这允许通过每方两次测量获得Dicke状态和部分纠缠GHZ状态的自测试，并且还可以恢复图形状态的自测试（以前仅通过稳定器方法已知）。最后，我们给出了一类多体量子态的第一个自测试：我们通过调整[Nat. Comm. 8，15485（2017）]中的技术推广了部分纠缠GHZ态的自测试，并证明了所有允许施密特分解的多体量子态都可以用很少的测量进行自测试。
2018-08-08 quant-ph
Near-Heisenberg-limited parallel amplitude estimation with logarithmic depth circuit
Mizuho Research & Technologies, Ltd.（瑞穗研究与技术株式会社）；Quantum Computing Center, Keio University（庆应义塾大学量子计算中心）；Graduate School of Science and Technology, Keio University（庆应义塾大学理工学研究科）；Department of Applied Physics and Physico-Informatics, Keio University（庆应义塾大学应用物理与物性信息学系）
本文提出一种并行振幅估计算法，实现总查询数接近Heisenberg极限和电路深度亚线性缩放，通过可调GHZ态和优化的Grover电路实现高效并行化。
2026-06-29 quant-ph
Self-testing of symmetric three-qubit states
自测试是指一种独立于设备的方法，用于唯一地识别未表征的量子设备的状态和测量。所需的唯一信息包括测量的数量、每个测量的输出数量以及每个测量的统计数据。早期关于多体状态自检验的结果要么局限于Dicke状态，要么局限于图状态。本文提出了一个大的对称三比特态族，即W态和GHZ态的叠加态的自检测方案。通过设计部分纠缠态和最大纠缠态的子系统自检测，提出并解析证明了正则基系数相等的特殊对称态的自检测准则.然后，我们证明了在一般情况下，状态可以通过交换方法结合半定规划（SDP）在高精度的数值自测试。
2019-07-15 quant-ph
Experimental self-testing for photonic graph states
图态是最具代表性的多体纠缠态之一，是多方量子通信、量子纠错和量子计算的重要资源。高纠缠图态的设备无关认证在量子信息处理任务中扮演着重要的角色。在这里，我们已经通过实验证明了设备无关的多部图状态的认证，通过采用强大的自测试方案的基础上可扩展的贝尔不等式。具体地说，所制备的多量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态和线性团簇态实现了高度的Bell破坏，这超出了鲁棒自测试方案的非平凡界限。此外，我们的工作为复杂多体量子态的器件无关认证铺平了道路。
2021-11-15 quant-ph
Device-independent certification of tensor products of quantum states using single-copy self-testing protocols
自测试协议是在设备无关的场景中确定共享纠缠态存在的方法，其中对协议中涉及的测量没有任何假设。被称为并行自测试的特定类型的自测试协议可以证明状态的副本的存在，然而，这样的协议通常遭受需要相对于旨在证明的副本的数量而增加的测量的数量的问题。在这里，我们提出了一个程序，将单拷贝自测试协议转换为一个程序，证明任意数量（不一定相等）的量子态的张量积，而不增加的缔约方或测量选择的数量。此外，我们证明了自我测试协议，证明了一个国家和排名一测量总是可以并行化，以证明许多副本的状态。我们的研究结果提供了一种利用高维量子态实现与器件无关的无界随机展开的方法。
2021-03-17 quant-ph
Robust Self-Testing of Multiparticle Entanglement
量子自测试是一种独立于设备的方法，仅使用输入-输出统计来验证量子态和测量，对量子设备的假设最少。然而，由于对可容忍噪声的高要求，实验性的自测试仅限于双光子系统。在这里，我们展示了第一个强大的多光子真正纠缠量子态的自我测试。我们制备了两个四光子图形态的例子，保真度为0.957（2）的Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态和保真度为0.945（2）的线性团簇态。基于观测到的输入输出统计，我们证明了真正的四光子纠缠，并进一步估计其质量相对于现实的噪声在设备无关的方式。
2021-12-07 quant-ph
Macroscopic Spin GHZ States with a Levitated Ferromagnet
National University of Singapore（新加坡国立大学）；Centre for Quantum Technologies, National University of Singapore（新加坡国立大学量子技术中心）；A*STAR Quantum Innovation Centre (Q.InC), Agency for Science, Technology and Research (A*STAR)（A*STAR量子创新中心（Q.InC），科学技术研究局（A*STAR））
本文提出利用悬浮铁磁体通过集体自旋与晶格旋转的强锁定实现宏观自旋GHZ态，并展示了量子Fisher信息的海森堡标度，分析了气体碰撞退相干下的对称性与几何效应，讨论了其在测试自旋相关波函数坍缩模型中的应用。
2026-06-02 quant-ph
A Multiparty Quantum Private Equality Comparison scheme relying on $\ket{ GHZ_{ 3 } }$ states
本文提出一种仅依赖GHZ3态的多方量子私密相等性比较协议，量子资源随参与者数量和信息量线性增长，支持并行或顺序执行，并引入双第三方设置，实现信息论安全。
2024-07-07 quant-ph
Communication scenario enables robust self-testing of n-party Greenberger-Horne-Zeilinger basis measurements
Indian Institute of Science Education and Research Thiruvananthapuram（印度科学教育研究特里凡得琅学院）；Indian Institute of Technology Bhubaneswar（印度技术学院布巴内斯瓦尔分校）
本文提出一种半设备无关方法，实现无需共享纠缠的n-party GHZ基测量鲁棒自检验，并引入可实现的三结果部分贝尔基测量协议。
2026-01-04 quant-ph
Testing tripartite Mermin inequalities by spectral joint-measurements of qubits
在量子力学中，支持局域实在论的贝尔不等式是可以被违背的。这种违反行为的许多测试已经在双方纠缠中得到证明。本文提出了一种利用三个量子比特的光谱联合测量来检验三个量子比特与驱动腔色散耦合的Mermin不等式的方案。首先，我们展示了如何通过一步量子操作产生三量子比特的Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态。然后，光谱联合测量被引入到直接确认这样的三方纠缠。在一系列单量子比特操作的辅助下，这些测量被进一步用来检验Mermin不等式。数值实验结果有力地证明了该方法的可行性。
2011-03-26 quant-ph
Self-testing with dishonest parties and device-independent entanglement certification in quantum networks
本文研究了量子网络中存在不诚实节点串谋时的设备无关态认证问题，提出了存在不诚实方的自测试范式及GHZ态自测试协议，并将结果扩展至簇场景，为Svetlichny的强多体非定域性定义提供了操作动机。
2023-05-17 quant-ph
Parallel self-testing of EPR pairs under computational assumptions
本工作提出首个在计算假设下对单个量子设备的N个EPR对进行并行自检验的协议，可测试任意计算基或Hadamard基测量分布，并支持设备无关量子密钥分发及云量子计算机的量子比特认证。
2024-02-05 quant-ph
Generalized GHZ States and Distributed Quantum Computing
量子计算的一个关键问题是找到一条可行的技术路径，以创建可扩展的量子计算机。解决这个问题的一种可能方法是分布式计算，它提供了一种利用有限容量量子计算机网络的有效方法。在本文中，我们提出了两个基本的操作，猫纠缠和猫disentangler，这反过来又可以用来实现非本地操作，如非本地CNOT和量子隐形传态。我们还展示了如何建立一个纠缠对，并利用纠缠对有效地创建一个广义GHZ态。此外，我们提出的程序，使我们能够在一系列的非本地操作重用通道量子位。这些非局域操作的工作原理是，由猫纠缠器创建的类猫状态可以用于在多台计算机之间分配控制量子位。利用这一原理，我们展示了如何在许多情况下有效地实现非局部控制操作，包括某种酉变换的并行实现。最后，作为一个例子，我们提出了一个分布式版本的量子傅里叶变换。
2004-03-11 quant-ph
Experimental Sample-Efficient and Device-Independent GHZ State Certification
Sorbonne Université, CNRS, LIP6（索邦大学，法国国家科学研究中心，LIP6）
本研究采用理论协议与高保真纠缠光子源，在少量非IID样本下实现了单份四量子比特GHZ态的高效设备无关认证，为量子信息任务提供稳健基础。
2024-07-18 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
Analytic and nearly optimal self-testing bounds for the Clauser-Horne-Shimony-Holt and Mermin inequalities
自测试是指某些极端量子关联（几乎）唯一地识别所考虑的量子系统的现象。例如，观察CHSH不等式的最大违反证明了双方共享一个单态。虽然已知几类状态的自测试结果，但在许多情况下，它们仅适用于所观察到的统计几乎是完美的，这使得它们不适合实际应用。实际相关的自我测试界限是不太常见的，而且他们都是从一个单一的数值方法（有一个例外，我们详细讨论）。在这项工作中，我们提出了一种新的技术，证明分析自我测试界的实际相关的鲁棒性。我们得到改进的界限的情况下，自我测试的单使用CHSH不等式（特别是我们表明，非平凡的保真度与单可以实现，只要违反超过$β^{*} = (16 + 14 \sqrt{2})/17 \approx 2.11$）。在自我测试的情况下，三方GHZ状态使用Mermin不等式，我们得到一个界，不仅改善了以前已知的结果，但原来是紧的。我们讨论其他情况下，我们的技术可以立即应用。
2016-08-11 quant-ph
Exact simulation of the GHZ distribution
约翰·贝尔（John Bell）已经证明，量子力学所包含的相关性不能通过涉及非通信方的经典过程来再现。但是，在有限通信的帮助下，它们能被模拟吗？这个问题已经被研究了二十多年，现在在两体纠缠的情况下得到了很好的理解。然而，这个问题仍然是广泛开放的多体纠缠，即使是最简单的情况下，这是三方格林伯格-霍恩-蔡林格（GHZ）状态。我们给出了一般n体GHZ态的任意独立冯诺依曼测量的精确模拟。我们的协议需要O（n^2）比特的预期通信，并且O（n log n）的预期时间足以并行执行它。此外，我们只需要O（n）独立无偏随机位的期望，不需要生成连续的实随机变量，也不需要事先共享随机变量。在赤道测量的情况下，我们改进了现有技术的协议，只需要O（n log n）位的通信和O（log^2 n）的并行时间。以稍微增加通信比特数为代价，这些任务可以用恒定的预期轮数来完成。
2015-05-17 cs.IT math.IT quant-ph
Test of a hypothesis of realism in quantum theory using a bayesian approach
在本文中，我们提出了一个时间无关的\textit{equality}和时间相关的\textit{inequality}，适合于现实主义的假设的实验测试。这些关系的推导是基于条件概率的概念和贝叶斯定理在柯尔莫哥洛夫公理的框架概率论。所得到的等式本质上不同于众所周知的GHZ等式及其变体，因为新等式的违反可能在实验中仅用两个处于最大纠缠Bell态$\big\vert\, Ψ^-\,\big\rangle$的微系统进行测试，而GHZ等式的测试需要至少三个处于特殊态$\big\vert\, Ψ^{\textrm{GHZ}}\,\big\rangle$的量子系统。所得到的不等式不同于贝尔的，维格纳的，和Leggett-Garg不等式，因为它处理自旋$s=1/2$投影到只有两个非平行方向在两个不同的时刻的时间，而贝尔和维格纳不等式的测试需要至少三个非平行的方向，和测试的Leggett-Garg不等式-至少三个不同的时刻。因此，拟议的不平等似乎可以避免“上下文漏洞”。违反所提出的等式和不等式的行为说明了一对反关联自旋在外部磁场，也与味道纠缠对中性赝标介子的振荡。
2016-10-31 quant-ph
Self-testing composite measurements and bound entangled state in a single quantum network
本研究在量子网络场景下提出单一方案，可认证三类三量子比特复合投影测量，还可实现束缚纠缠态的自测试，并分析了方案的实验误差鲁棒性。
2025-05-11 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
Quantum soundness of testing tensor codes
局部可测试码是一种纠错码，它允许非常有效的成员资格概率测试。张量码提供了局部可测试码的简单组合构造族，其推广了Reed-Muller码族。张量码的自然测试，轴平行线与点测试，在概率可检验证明的构造中起着至关重要的作用。我们分析了轴平行线与点的测试作为一个两个证明者的游戏，并表明该测试是健全的量子证明者共享纠缠。我们的结果暗示了低个体度检验的量子可靠性，这是MIP* = RE定理的重要组成部分。我们的证明也推广到无限维量子证明算子模型。
2022-12-06 cs.CC math.OA quant-ph
