Mismatched-basis statistics enable quantum key distribution with uncharacterized qubit sources
在量子密钥分发的后处理过程中,来自失配基测量的原始密钥比特通常被丢弃,其中双方使用不同的基。在这里,我们提出了一个后处理方法,利用测量统计不匹配的基础情况下,并证明,将这些统计数据,使uncharacterized量子比特源中使用的测量设备无关的量子密钥分发协议和Bennett-Bennard 1984协议,否则是不可能的情况下。
2014-11-27 quant-ph
Generalized Time-bin Quantum Random Number Generator with Uncharacterized Devices
本研究针对半设备无关时间箱量子随机数生成器,分析希尔伯特空间维度等因素对可提取随机量及复杂度的影响,通过实验验证最优设计,考虑器件非理想性后证明该方法可提升系统熵与随机数产出。
2023-05-05 quant-ph
Key rate enhancement using qutrit states for uncharacterized quantum key distribution
与测量设备无关的量子密钥分发(MDI-QKD)以较低的密钥生成速率为代价,提供了抵御各种类型的针对检测器的边信道攻击的最终安全性。在这里,我们提出了MDI-QKD使用3维量子态,并表明该协议的秘密密钥速率的分析下,不匹配的基础统计。具体来说,我们分析了3d-MDI-QKD协议的安全性与未特征化的源,这意味着原始源包含不需要的状态,而不是预期的。我们模拟了协议的密钥速率,并确定了密钥速率高于量子比特MDI-QKD协议的机制。
2016-06-25 quant-ph
Secure quantum key distribution with an uncharacterized source
我们证明了Bennett-Schmidard(BB84)量子密钥分发协议的安全性,对于任意的源,其平均状态是基无关的,如果源被适当地设计,则自动满足该条件。证明是基于这样的观察,对手,密钥提取过程是等效于在纯sigma_z-基础上的本征态上执行的sigma_x-基础上的测量。可实现的密钥长度对比特错误率的依赖性与Shor和Preskill为完美源建立的依赖性相同,这表明该协议可以有效地检测源中的缺陷。
2002-12-21 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
Trustworthiness of measurement devices in round-robin differential-phase-shift quantum key distribution
循环差分相移量子密钥分发(RRDPSQKD)是为了提高信道的抗噪声能力而提出的。然而,在实践中,RRDPS QKD中的测量设备可能是不完美的。在这里,我们表明,这些缺陷,RRDPS的安全性可能会受到损害,提出两个攻击RRDPS系统与未表征的测量设备。一个是有效的,即使系统具有单位总效率,而另一个是有效的,即使当一个单光子状态发送。为了防止这些攻击,需要从根本上修改安全参数,或者对测量设备进行进一步的实际假设。
2016-01-24 quant-ph
Measurement-device-independent randomness generation with arbitrary quantum states
量子系统的测量可以用来生成经典数据,这些数据对于每个观察者来说都是真正不可预测的。然而,这种真正的随机性需要与由于对设备的无知或缺乏控制而导致的随机性区分开来。我们分析的随机性增益的测量设备无关的设置,包括一个良好的特性的源的量子态和一个完全uncharacterized和不可信的检测器。我们的框架概括了以前的计划,任意输入状态和任意测量可以进行分析。我们的方法是用来建议简单和现实的实现,产生高的随机性产生率超过一个随机位每量子位足够的质量检测器。
2017-03-09 quant-ph
Measurement-device-independent quantum key distribution with insecure sources
与测量设备无关的量子密钥分发(MDI-QKD)可以消除所有检测器边信道漏洞,在长距离密钥共享中表现出优异的性能。然而,传统的安全证明需要对源进行额外的假设,并且在实践中可以通过未表征的侧通道进行妥协。在这里,我们提出了一个一般的形式化的基础上参考技术来证明MDI-QKD的安全性对任何可能的源缺陷和/或边信道。利用这种形式,我们研究了单光子源的渐近性能,而无需对状态准备做任何额外的假设。我们的研究结果突出了发射机的安全性的重要性。
2021-07-16 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
Qudit-Based Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution Using Linear Optics
测量设备无关(MDI)方法是解决量子密钥分发(QKD)中所有检测器侧信道攻击的一种方法。然而,很少有工作已经做了实验可行的基于量子双量子点的MDI-QKD方案,虽然著名的(基于量子双量子点)循环差分相移(RRDPS)方案是脆弱的攻击对未特征化的检测器。在这里,我们报告了一个母亲的所有QKD协议,所有可证明安全的基于量子比特的QKD计划,包括RRDPS和所谓的Chau 15计划的基础上。我们还报告了一个实验上可行的MDI系统,通过光学实现的纠缠交换的基础上,最近的量子隐形传态建议由Goyal等人。这样,我们表明,所有可证明安全的基于量子隐形传态的QKD计划发现的日期可以MDI。
2016-08-30 quant-ph
Analytic Rényi Entropy Bounds for Device-Independent Cryptography
本文提出一种解析求解Rényi熵密钥率优化问题的方法,为基于CHSH博弈的设备无关密码协议获得更紧致的有限尺寸安全证明与密钥率。
2025-07-10 quant-ph
One-sided Measurement-Device-Independent Quantum Key Distribution
提出了测量设备无关的量子密钥分发(MDI-QKD)协议,以消除所有检测器侧信道攻击,其安全性依赖于可信的编码系统。本文提出了一种单边MDI-QKD(1 SMDI-QKD)协议,该协议具有无检测漏洞的优点,同时削弱了MDI-QKD中的状态准备假设。1 SMDI-QKD可以看作是一种改进的MDI-QKD,其中Bob的编码系统是可信的,而Alice的编码系统是未表征的。在实际应用中,本文还提出了一种利用相干光源的双诱饵状态估计方法。仿真结果表明,该协议具有良好的性能,可以应用于实际的量子密钥分配应用。
2018-01-17 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
Chip-based measurement-device-independent quantum key distribution
现代通信致力于可广泛部署的可证明安全的系统。量子密钥分发提供了一种基于物理定律验证密钥交换的完整性和安全性的方法。然而,物理系统往往达不到理论模型,这意味着它们可以通过未表征的侧通道受到损害。检测的复杂性意味着测量系统对于对手来说是易受攻击的目标。在这里,我们提出了高达200公里的安全密钥交换,同时从测量系统中删除所有边信道。我们使用可大规模制造的单片集成发射器,代表了一个可访问的量子通信平台。这项工作展示了一种网络拓扑结构,允许安全的设备共享,可以使用具有成本效益的发射机进行访问,大大降低了广泛采用量子安全通信的障碍。
2020-03-30 quant-ph
Coherence as a resource for source-independent quantum random-number generation
测量量子态提供了产生真正的随机数的方法。已经表明,即使使用未表征的量子源也可以获得真正的随机性。在这项工作中,我们提出了一个框架,形式化的想法,实现源无关的量子随机数生成通过测量相干性。在没有全态层析成像的情况下,可以通过相干见证来估计源的相干性。现有的不确定关系为基础的计划可以被视为特殊情况下的一致性框架,因为我们设计了一个非线性的一致性证人,可以基本上产生相同的结果。同时,我们提出了一种与源无关的随机数生成方案,该方案比基于不确定关系的随机数生成方案具有更高的随机数生成率。
2019-04-25 quant-ph
Unconditionally secure device-independent quantum key distribution with only two devices
设备无关的量子密钥分发是指使用未表征的量子设备在两个用户之间建立共享密钥。如果一个协议是安全的,不管设备的行为如何,它都可以用来生成共享密钥,即使设备的供应商是恶意的。迄今为止,所有已知安全的设备无关的量子密钥分发协议都需要用于每个纠缠对的单独的隔离设备,这是一个显著的实际限制。我们引入一个协议,要求Alice和Bob每个人只有一个设备。虽然效率低下,我们的协议是无条件的安全对敌对供应商仅限于本地强制执行的信令约束。
2012-10-11 cs.CR quant-ph
Long-distance device-independent quantum key distribution using single-photon entanglement
本文提出一种基于单光子路径纠缠态预示制备的光子学设备无关量子密钥分发方案,其密钥率随信道透射率平方根缩放,可在数百公里距离实现正密钥率,适用于量子网络长距离安全通信。
2025-08-05 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
Semi-device-independently characterizing quantum temporal correlations
本文提出一个设备无关且可扩展为半设备无关的通用框架,用于刻画量子时间关联,并将其应用于时间贝尔不等式违背、时间可导引性和量子随机存取码成功概率的界。
2024-07-02 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
A universal quantum rewinding protocol with an arbitrarily high probability of success
我们提出了一个通用的机制,作用于任何目标量子位,传播到它有T时间单位的状态之前,实验开始。该协议的工作原理是将目标设置在飞行路径的叠加上,在那里它被未表征但可重复的量子操作所作用。独立于这些单独操作对目标的影响,路径的成功干扰会导致它跳到过去的状态。我们证明,对于一般的相互作用效果,系统将达到期望的状态与概率1后,一些有限的步骤。
2022-05-02 quant-ph
Self-testing quantum states and measurements in the prepare-and-measure scenario
自测试的目标是仅基于测量统计来表征先验未知的量子系统,即使用未表征的测量设备。在这里,我们开发了量子纠缠和测量实验的自我测试方法,因此不一定依赖于纠缠和/或违反贝尔不等式。我们提出了噪声鲁棒技术的自测试集的量子态和测量,假设上界的希尔伯特空间维度。我们详细讨论的情况下,一个$2 \rightarrow 1$随机存取码的量子位,我们提供了分析最佳的自我测试。我们的方法的简单性和噪声鲁棒性应该使它们直接适用于实验。
2018-09-11 quant-ph
Measurement-device-independent quantum random number generation over 23 Mbps with imperfect single-photon sources
针对测量设备无关量子随机数生成现有实现性能不足的问题,提出引入诱骗态的鲁棒测量层析成像高速方案,经实验验证生成速率超23 Mbps,创离散变量半设备无关QRNG纪录。
2024-03-15 quant-ph
Simple source device-independent continuous-variable quantum random number generator
相位随机化光学零差检测是用于执行量子态层析成像的公知技术。到目前为止,它主要被认为是一种用于实验室实验的复杂工具,但不适合实际应用。在这项工作中,我们改变的角度,并采用这种技术来建立一个实用的连续变量量子随机数发生器。我们利用一个相位随机本地振荡器实现的增益开关激光约束的最小熵和提取真正的随机性从一个完全未表征的输入,可能由恶意的对手控制。我们的原理验证实现实现了270 Mbit/s的等效速率。与其他源设备无关的量子随机数发生器相比,本文提出的量子随机数发生器不需要额外的有源光学组件,因此代表了未来紧凑的、无调制器的、经认证的随机性发生器的可行解决方案。
2019-07-17 physics.optics quant-ph
Quantitative and Optimal Device-Independent Lower Bounds on Detection Efficiency
University of New Orleans(新奥尔良大学)
本文在完全设备无关框架下,利用NPA层级得到(2,2,2)贝尔实验中探测效率的紧下界,并引入暗计数效应,最后通过无信号行为得到解析下界表达式。
2026-06-15 quant-ph
Randomness can be certified in energy-constrained semi-device-independent scenarios
Université Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Inria(法国国家信息与自动化研究所);ENS de Lyon(里昂高等师范学院);UCBL(里昂第一大学)
该研究将Navascués-Pironio-Acín层级适配能量受限场景,构造半定规划松弛,证明即使存在全量子敌手,能量受限的半设备无关框架中仍可实现认证随机性生成。
2026-08-28 quant-ph
Experimental measurement-device-independent quantum random number generation
量子随机数发生器(QRNG)的随机性依赖于其器件的准确表征。然而,器件的缺陷和不准确的表征会导致错误的熵估计和偏差,严重影响真正的随机性产生,在极端情况下甚至会导致量子随机性的消失。在这里,我们通过实验证明了一个测量设备无关(MDI)QRNG的基础上的时间仓编码,以实现认证的量子随机性,即使当测量设备是未表征和不可信的。MDI-QRNG在常规随机性生成模式和测试模式之间随机切换,在测试模式中,随机准备四个量子态以实时执行测量层析成像。在25 MHz的时钟速率下,MDI-QRNG生成5.7 Kbps的最终随机比特率。这种全光纤设置的实现方式提供了一种在实践中利用可信但易出错的设备构建完全集成的MDI-QRNG的方法。
2016-12-07 cs.CR quant-ph
Shared randomness and device-independent dimension witnessing
它已被证明,通过对未表征的物理系统进行测量所获得的条件概率分布可以用于在经典和量子设置中以与设备无关的方式推断其潜在的维度。我们分析了几个方面的结构的概率分布集对应于一定的尺寸考虑到共享的随机性是否可作为一种资源或没有。我们首先考虑所谓的“评估和衡量”方案。我们表明,量子性和共享的随机性是不可比较的资源。也就是说,一方面,存在需要任意大维度的量子系统才能被观察到的行为,而它们可以用具有共享随机性的最小维度的经典物理系统再现。另一方面,存在着这样的行为,即经典地需要比量子地更大的指数维度,即使前者补充了共享的随机性。我们还表明,在没有共享的随机性,对应于一个足够小的尺寸集是可以忽略不计的(零措施和无处密集)的经典和量子。这与这种资源可用的情况形成鲜明对比,并解释了在设备可以被视为不相关的设置中维度见证人的异常鲁棒性。最后,我们考虑贝尔的情况下,共享的随机性,并证明了一些非凸性和可忽略不计的性质,这些集足够小的尺寸。这再次显示了这种资源的可用性或不可用性所引起的巨大差异。
2016-11-03 quant-ph
Source-independent quantum random number generation
量子随机数发生器可以利用量子力学的基本原理提供真正的随机性。一般来说,一个物理发生器包含两个部分-一个随机性源和它的读出器。随机数的来源对产生的随机数的质量至关重要;因此,它需要仔细校准和建模,以实现信息理论可证明的随机性。然而,在实践中,源是复杂的物理系统,例如光源或原子系综,并且现实生活中的实现与理论模型的任何偏差都可能影响输出的随机性。为了缩小这一差距,我们提出了一个源独立的量子随机数生成方案,其中输出的随机性可以被证明,即使当源是未表征和不可信的。在我们的随机性分析中,我们对源的维度没有任何假设。例如,在光学实现中允许多光子发射。我们的分析考虑到有限密钥的组合安全定义的影响。在大数据量的限制下,输入随机种子的长度与输出随机比特的长度相比呈指数小。此外,通过对量子密钥分发系统的改进,我们对我们的方案进行了实验验证,并获得了超过$5\times 10^3$ bit/s的随机数生成速率。
2016-02-27 quant-ph
Device-independent Quantum Key Distribution in the commuting operator framework
RWTH Aachen University(亚琛工业大学);Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学);National Taiwan University(台湾大学);Hon Hai (Foxconn) Quantum Computing Center(鸿海(富士康)量子计算中心);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心)
研究设备无关量子密钥分发,在对易算符框架下避免张量积结构等微妙假设,证明测量可假设为投影的,将密钥率计算转化为非交换多项式优化问题并给出收敛松弛。
2026-07-07 quant-ph
Device-independent self-testing of unsharp measurements
本文利用序贯 Bell 测试和平方和方法,实现非锐仪器及非锐参数的设备无关自检测,并证明其对噪声鲁棒。
2023-11-08 quant-ph
Self-testing Quantum Supermaps
University of Geneva(日内瓦大学);Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, Institut Néel(格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、尼尔研究所);Université Grenoble Alpes, Inria(格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家信息与自动化研究所);Université Paris-Saclay, CEA, CNRS, Institut de Physique Théorique(巴黎萨克雷大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心、理论物理研究所)
提出无需设备假设的自测试方法,首次将量子超映射纳入设备无关认证,通过不同网络结构实现两种认证级别,并应用于量子开关等实例。
2026-06-23 quant-ph
Semi-Device-Independent Quantum Key Distribution from Operational Assumptions
University of Gdańsk(格但斯克大学);Universität Siegen(锡根大学);Slovak Academy of Sciences, Institute of Physics(斯洛伐克科学院物理研究所);Indian Institute of Technology Bhubaneswar(布巴内斯瓦尔印度理工学院)
研究半设备无关量子密钥分发,基于爱丽丝四重制备系综对源做操作假设,推导随机访问码经典边界,通过三设置扩展获安全证书,结果表明其安全性不仅取决于伊芙识别能力,还取决于其排除能力。
2026-07-09 quant-ph
Self-testing in prepare-and-measure scenarios and a robust version of Wigner's theorem
本文证明准备-测量场景可对任意纯量子态系综和极端量子测量进行自测试,其核心基础是维格纳定理的鲁棒推广。
2025-02-05 quant-ph
Secure device-independent quantum key distribution with causally independent measurement devices
设备无关的量子密钥分发旨在提供其安全性基于量子物理定律的密钥分发方案,但不需要对协议中使用的量子设备的内部工作进行任何假设。这种强安全性是标准方案无法达到的,只有在使用违反贝尔不等式的相关性时才有可能。我们提供了一个通用的安全性证明有效的一个大类的设备无关的量子密钥分发协议的模型,其中的原始密钥元素产生的因果无关的测量过程。该独立性条件的有效性在各种实现方式中可以是合理的,并且在原始密钥由N个单独的设备对生成的物理实现中必须得到满足。我们的工作表明,设备无关的量子密钥分发是可能的密钥速率与标准方案。
2010-11-18 quant-ph
Securing quantum networking tasks with multipartite Einstein-Podolsky-Rosen steering
Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)转向明确地证明了这样一个事实,即一方的测量可以影响另一方所持有的量子态,即使测量本身是不可信的。这已经被证明允许两个远程方之间的单侧设备无关的量子信息任务。然而,一般来说,用于通用量子技术的高级多方协议,例如量子秘密共享和用于量子网络的盲量子计算,需要在多于两个方之间共享的图状态的多方量子关联。在这里,我们表明,当一个量子多维系统的一部分组成的两个着色图状态(例如,集群和Greenberger-Horne-Zeilinger状态)被使用通用克隆机的窃听者攻击时,只有一个复制子系统可以表现出多部分EPR转向,而不是两者。这样的非共享限制在存在未表征的测量装置的情况下保护状态源和信道两者免受用于通用量子联网任务(诸如分布式量子信息处理)的基于克隆的攻击。
2018-12-08 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
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
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
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
Theory-independent randomness generation from spatial symmetries
Institute for Quantum Optics and Quantum Information, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院量子光学与量子信息研究所);Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ), Faculty of Physics, University of Vienna(维也纳大学物理学院维也纳量子科学与技术中心);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所)
通过空间对称性生成理论无关的随机性,无需假设量子物理,仅通过协变性推导量子关联和可验证随机性。
2026-01-12 gr-qc hep-th 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