Towards the device-independent certification of a quantum memory
本文提出设备无关的量子存储器鲁棒自测试认证方法,并在固态系综实验中认证保真度0.87,适用于量子比特恒等信道设备表征。
2023-04-25 quant-ph
Continuous variable measurement-device-independent quantum certification
本研究针对无穷维玻色系统现有量子认证依赖可信测量设备的安全漏洞,首次实验演示了仅需可信制备相干态的测量设备无关连续变量纠缠及量子存储器认证方案,验证了其在量子通信、计算领域的应用潜力。
2025-01-17 quant-ph
Quantum vs. noncontextual semi-device-independent randomness certification
我们比较量子和经典物理学的力量,从设备的随机性认证,只有部分特征。研究了基于状态判别的随机性证明,并将非语境性作为经典性的概念。一个上下文优势最近被证明存在的国家歧视。在这里,我们开发量子和非上下文的半设备独立的协议,随机数生成的基础上最大置信度的歧视,概括明确和最小错误的状态歧视。我们表明,对于量子窃听者,量子设备可以证明更多的随机性比noncontextual的输入状态时,没有明确的标识。也就是说,量子优于经典。
2021-12-17 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
Device-independent Shannon entropy certification
Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Polish Academy of Sciences(波兰科学院)
本文针对设备无关量子随机数认证场景,研究以香农熵为随机性度量的验证可行性,分析噪声对不同贝尔不等式可用性的影响,给出香农熵认证的优势及对应的紧解析下界。
2025-11-10 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
Improving semi-device-independent randomness certification by entropy accumulation
本研究利用推广到制备-测量设置的熵累积定理,改进半设备无关随机性认证,支持有限大小分析,无需独立同分布假设,并在不可信测量下展示改进效果。
2025-08-21 quant-ph
Device-Independent Certification of Genuinely Entangled Subspaces
自测试是一种以最低信任级别表征量子资源的过程。到目前为止,它已被用作特定的量子测量,通道和纯纠缠态的设备无关的认证工具。在这项工作中,我们引入了自测试更一般的纠缠结构的概念。更确切地说,我们提出了第一个自我测试的纠缠子空间-五量子比特码和复曲面码。我们证明了所有最大地违反适当选择的贝尔不等式的量子态都必须属于相应的码子空间,其中也包括混合态。
2020-12-31 quant-ph
Certification of Boson Sampling Devices with Coarse-Grained Measurements
玻色子采样装置可以有效地对多体干涉下的非相互作用玻色子输出概率分布进行采样。这个问题不仅是经典的棘手,但它的解决方案也被认为是经典的无法验证。因此,实验中的一个主要困难是确保玻色子采样装置正确执行。我们提出了一个实验友好的计划,提取有用的和强大的信息,从量子玻色子采样器的基础上粗粒度的测量。该程序可用于验证玻色子采样装置的等效性,同时排除其他欺诈装置。我们进行了数值模拟,以证明该方法的可行性,并考虑现实噪声的影响。我们的方法预计将普遍适用于其他多机构认证任务以外的玻色子采样问题。
2016-01-11 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
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
Self-testing of Pauli observables for device-independent entanglement certification
我们提出了自我测试协议,以证明存在的泡利测量的最大纠缠态的局部尺寸$2^n$ $n\in\mathbb{N}$的张量积。这提供了在任意高维度上的信息完整测量的自测试。然后,我们表明,这可以用于设备无关的认证的所有二分纠缠态的纠缠利用连接到测量设备无关的纠缠证人和量子网络。这项工作扩展了一个更紧凑的平行工作在同一主题,并提供了所有需要的技术证明。
2018-12-03 quant-ph
Semi-device-independent certification of number of measurements
本文提出一种半设备无关方法,通过检验 Bob 的导引等价可观测量能否由 k 个测量模拟来认证 Alice 至少拥有 k+1 个不相容测量。
2023-07-25 quant-ph
Robust Semi-Device Independent Certification of All Pure Bipartite Maximally Entangled States via Quantum Steering
自测试的思想是根据测量统计数据来保证设备的内部工作。它是最强大的量子认证和基准测试计划之一。最近,它显示了Coladangelo等。(Nat Commun 8,15485(2017)),所有纯二体纠缠态可以通过采用Yang et.等人(Phys.Rev.A87,050102(R))。在这里,我们调整了他们的方法,以表明任何二分纯纠缠态都可以通过量子转向在半设备独立场景中得到验证。类似于倾斜的CHSH不等式,我们使用一个称为倾斜转向不等式的转向不等式来证明任何纯的两量子比特纠缠态。此外,我们使用这个不等式来证明任何二分纯纠缠态,通过证明量子态的二维子空间,通过观察在不可信侧进行测量后在可信侧获得的集合的结构。作为量子态转向认证的一个特征,我们利用基于汇编的鲁棒态认证的概念,给出了在任意局域维数的纯最大纠缠态情况下认证结果的鲁棒性界.
2021-08-19 quant-ph
Self-testing of any pure entangled state with minimal number of measurements and optimal randomness certification in one-sided device-independent scenario
量子系统及其性质的证明已经成为一个深入研究的领域。在这里,利用单侧设备无关的情况下(也称为量子转向的情况下),我们提出了一个自我测试计划的所有二分纠缠态使用一个单一的家庭的转向不等式与最小数量的两个测量每一方。建立在这个计划,然后我们展示了如何证明所有的秩一极值测量,包括非投影$d^2$ -结果测量,这反过来又可以用于认证的最大数量的随机性从每个纠缠的二分态的局部尺寸$d$,即$2\log_2d$位。最后,在一个特定的情况下,$d=3$,我们扩展我们的自我测试结果,完全设备无关的设置。
2022-03-23 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
Experimental certification of ensembles of high-dimensional quantum states with independent quantum devices
School of Physics, Hangzhou Normal University(杭州师范大学物理学院);Quantum Computing Center, RIKEN(理化学研究所量子计算中心);Physics Department, The University of Michigan(密歇根大学物理系)
本研究通过独立量子设备的准备-测量实验,实现了高维量子态集合的半设备无关认证,并探讨了大气湍流噪声对认证的影响。
2026-02-19 quant-ph
Increased Certification of Semi-device Independent Random Numbers using Many Inputs and More Postprocessing
与维度大于2的系统的量子通信在信息处理任务中提供了优势。例子包括更高的密钥分发率和随机数生成率。使用这种多维量子系统的主要缺点是实验装置的复杂性增加。在这里,我们分析了一个不那么明显的问题:随机性认证和实验数据后处理的计算要求之间的关系。特别是,我们认为半设备独立的随机性认证从实验中使用的四维量子系统违反经典的约束的随机访问码。使用最先进的技术,一个较小的量子违反需要更多的计算能力来证明随机性,这在某些时候对于今天的计算机来说是不可能的,尽管随机性(可能)仍然存在。我们表明,通过将更多的实验输入设置用于随机性认证,然后通过对对应于量子违反的实验数据进行更多的计算后处理,可以增加认证的随机性。此外,我们介绍了一种方法,显着降低了计算复杂度的随机性认证。我们的研究结果显示了如何在不改变硬件的情况下产生更多的随机性,并为未来的半设备独立协议指明了一条道路。
2016-06-22 quant-ph
Device-independent certification of the teleportation of a qubit
我们想在黑盒场景中证明,模拟量子比特隐形传态的两方确实在使用量子资源。如果主动补偿是模拟的一部分,那么完美的隐形传态就可以用纯粹的经典手段来伪造。如果主动补偿没有实现,经典的模拟必然是不完美的:在这种情况下,我们只使用观察到的统计数据提供了量子性认证的界限。通常的品质因数,即远距传送的平均保真度,在黑箱评估的情况下,结果证明是对可用统计信息的粗粒度处理。
2013-08-01 quant-ph
Experimental certification of an informationally complete quantum measurement in a device-independent protocol
最小信息完全正算符值测度(MIC-POVM)是量子理论中一类特殊的测度,其$d^2$ -结果的统计量足以重构任意$d$维量子态.因此,MIC-POVM被称为量子信息的标准测量。在这里,我们报告了一个纠缠光子对的实验,我们认为这是第一次证明了量子比特的MIC-POVM遵循与设备无关的协议(即,将状态准备和测量设备建模为黑盒,并且仅使用输入和输出的统计数据)。我们的认证是在自由选择、无沟通和公平抽样的假设下实现的。
2020-02-12 quant-ph
Sequential Semi-Device-Independent Quantum Randomness Certification
Lund University(隆德大学);University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学);Technical University of Denmark(丹麦技术大学);Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院)
该研究在半设备无关量子随机性认证场景下,采用序列最大置信测量,构建通用框架与数值方法,提出基于半定规划对偶性的最小权衡函数计算技术,确立了序列测量链上随机性分发与认证的充分判据。
2025-10-22 quant-ph
Almost device-independent certification of GME states with minimal measurements
University of Gdansk(格但斯克大学);Polish Academy of Sciences(波兰科学院)
本文提出了一种几乎设备无关的GME态认证方法,通过最小测量次数和引导不等式,实现了对多体纠缠态的认证,并扩展到设备无关自测试。
2026-03-13 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
Semi-device-independent certification of high-dimensional quantum channels
Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学);Beihang University(北京航空航天大学)
本文提出半设备无关框架,通过观测统计直接认证量子通道属性,利用Choi状态结构约束和Choi-Jamiołkowski同构性,验证通道纠缠维度并评估通道保真度。
2026-02-08 quant-ph
Device-independent certification of two bits of randomness from one entangled bit and Gisin's elegant Bell inequality
我们证明,正如Ac\'ın等人[Phys. Rev. A 93,040102(R)(2016)]所证明的那样,可以使用Gisin优雅的贝尔不等式的最大量子违反,以设备无关的方式从一位纠缠中证明两位随机性。这表明了一个令人惊讶的最大纠缠之间的联系,相互无偏基地的完整集合,对称信息完全的积极运营商值的措施,一方面,和最佳的方式证明最大的随机性,另一方面。
2018-01-18 quant-ph
Measurement-device-independent Schmidt number certification of all entangled states
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
本文提出了一种基于半量子非本地游戏的测量设备无关认证方法,用于认证具有高Schmidt数的纠缠态,解决了传统贝尔非本地游戏无法认证所有纠缠态的问题。
2025-12-17 quant-ph
Self-testing and certification using trusted quantum inputs
量子设备的设备无关认证对于安全量子信息协议的发展至关重要。到目前为止,研究最多的情况下,对应于一个系统,由不同的非特征化的设备,观察者探测与经典的输入,以获得经典的输出。相关量子性质的证明来自于对这些没有经典对应物的事件之间的相关性的观察。在完全独立于设备的情况下,没有对设备进行任何假设,因此它们的非经典性来自贝尔非定域性。还有其他被称为半设备独立的场景,其中对设备进行了假设,例如它们的尺寸,并且非经典性与没有经典模拟的其他类型相关性的观察有关。最近,引入了使用可信量子输入进行认证。这项工作的目标是研究这种形式主义的力量,并使用可信的量子输入描述各种设置中的自测试协议。我们还将这些不同类型的自测试与一些最基本的量子信息协议联系起来,例如量子隐形传态。最后,我们将我们的研究结果应用于量子网络,并提供了估计整个网络以及部分网络质量的方法。
2019-11-21 quant-ph
Semi-Device-Independent Certification for Nonlocality without Entanglement
Faculty of Information Technology, University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学信息技术学院);School of Electrical Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院电气工程学院)
通过最大置信度区分,证明全局测量优于可分测量,建立无纠缠非局域性,并实现半设备无关认证。
2026-06-16 quant-ph
Device-Independent Certification of a Nonprojective Qubit Measurement
二能级系统上的量子测量可以有两个以上的独立结果,在这种情况下,测量不能是投影的。这种一般类型的测量对于量子理论的操作方法是必不可少的,但到目前为止,测量的非投射特征只能通过假设实验装置的一部分的特定量子模型来实验验证。在这里,我们通过使用设备无关的方法克服了这一限制。在一个关于偏振纠缠光子量子比特对的实验中,我们以超过8个标准差违反了一个Bell相关不等式,该不等式对任何维度上的所有两个结果测量都有效。我们将其与设备无关的验证相结合,该系统最好由两个量子位描述,因此构成了非投射量子测量的第一个设备无关的认证。
2016-12-20 quant-ph
Device-independent certification of indefinite causal order in the quantum switch
针对量子开关中不定因果序能否设备无关认证的问题,提出在存在类空间隔观察者且排除超光速和逆因果影响的假设下,可通过新不等式实现认证,修正了此前孤立考虑开关时不可行的结论。
2023-06-09 quant-ph
Robust certification of arbitrary outcome quantum measurements from temporal correlations
从未知提供商接收的量子设备的认证是在将设备用于任何信息处理任务之前的主要要求。在这里,我们建立了一个协议,用于认证的一个特定的一组$d$ -结果量子测量(与$d$是任意的),在一个设置,包括一个准备,然后按顺序进行两次测量。我们提出了一组时间不等式有关不同的$d$涉及关联函数对应于连续的测量结果,不满足量子设备。利用这些不等式的量子违反,我们证明了特定的$d$ -结果量子测量在一些最小的假设下,可以在实验中有效地满足。我们的认证协议既不需要纠缠,也不需要任何关于所考虑系统的维度的先验知识。我们进一步表明,我们的协议是强大的对实际的非理想实现。最后,作为我们的协议的一个分支,我们提出了一个方案,真正的量子随机性的安全认证。
2022-05-18 quant-ph
Semi-device-independent certification of indefinite causal order in a photonic quantum switch
本研究在半设备无关场景下,提出半设备无关因果不等式概念,利用光子量子开关实现了最少设备表征假设的不定因果序实验认证,违反程度达224个标准差。
2023-05-03 quant-ph
Experimental device-independent certification of indefinite causal order
本研究通过类空间分离纠缠光子实验,以24个标准差违背因果不等式,实现了仅基于输出统计的不定因果序设备无关认证,无需设备表征。
2025-08-06 quant-ph
Semi-Device-Independent Certification of Causal Nonseparability with Trusted Quantum Inputs
虽然量子理论的标准表述假设了一个固定的背景因果结构,但人们可以在所谓的过程矩阵框架内放松这一假设。值得注意的是,有些过程,被称为因果不可分离的,是不符合一个明确的因果顺序。我们探索了一种形式的因果不可分离性的认证在一个半设备独立的情况下,有关各方收到可信的量子输入,但其操作,否则uncharacterized。定义因果不可分的分布测量的概念,我们表明,某些因果不可分的过程,不能违反任何因果不等式,包括量子开关的典型例子,可以产生非因果相关在这样的情况下。此外,通过对不可信操作施加一些进一步的自然结构,我们证明了所有的二分因果不可分过程矩阵都可以用可信量子输入进行认证。
2022-08-26 quant-ph
Certification of entangled quantum states and quantum measurements in Hilbert spaces of arbitrary dimension
$-th$在20世纪初的量子理论的出现改变了我们对微观世界的看法,并导致了诸如量子隐形传态、量子随机数产生和量子计算等应用,仅举几例,这些应用在经典系统中永远无法实现。最近引起相当大关注的一个这样的应用是复合量子系统的设备无关(DI)认证。它背后的基本思想是将给定的设备视为一个黑盒子,给定一些输入会生成一个输出,然后通过只研究该设备生成的统计数据来验证它是否按预期工作。这些认证方案的新颖之处在于,在最小的物理动机良好的假设下,例如使用量子理论描述设备,可以几乎完全验证设备(直到某些等效性)。这些认证方案中的大多数所需的资源是量子非定域性。在这篇论文中,我们构造了在任意维的希尔伯特空间中与设备无关地证明量子态和量子测量的方案,以及可以从任意维的任何量子系统中提取的最佳随机量。
2023-02-02 quant-ph
Theory of quantum system certification: a tutorial
对复杂量子系统的精确控制保证了包括数字量子计算在内的众多技术应用。这些装置的复杂性使得对其正确运行的认证成为一个挑战。为了应对这一挑战,在过去十年中开发了许多方法。在本教程中,我们将解释用于验证由量子态和过程描述的量子设备的物理层的重要协议。这些协议在近期设备的开发中特别重要。具体讨论了直接量子态认证、直接保真度估计、阴影保真度估计、直接量子过程认证、随机基准测试和交叉熵基准测试等方法。此外,我们提供了一个强大的数学方法,广泛用于量子信息理论的介绍,以获得理论保证的协议。
2021-12-20 quant-ph
Semi-device-independent randomness certification on discretized continuous-variable platforms
Federal University of Rio Grande do Norte(北里奥格兰德联邦大学);International Institute of Physics, Federal University of Rio Grande do Norte(北里奥格兰德联邦大学国际物理研究所);QuIIN - Quantum Industrial Innovation, EMBRAPII CIMATEC Competence Center in Quantum Technologies, SENAI CIMATEC(QuIIN量子工业创新,EMBRAPII CIMATEC量子技术能力中心,SENAI CIMATEC);Center for Macroscopic Quantum States bigQ, Department of Physics, Technical University of Denmark(丹麦技术大学宏观量子态bigQ研究中心)
本文提出一种针对连续变量实现的半设备无关随机性认证方案,通过限制光子态制备到二能级福克子空间,证明在存在现实损耗和参考系偏移的情况下,简单光学装置可实现维度见证违反,认证正min-熵。
2026-04-09 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
Network-Device-Independent Certification of Causal Nonseparability
针对物理可实现量子过程的因果非分离性设备无关认证难题,提出基于观测关联、结合不可信操作网络自检测量子输入的方法,可认证含quantum switch在内的相关过程的因果非分离性。
2024-10-24 quant-ph
Device-independent randomness certification using multiple copies of entangled states
我们证明了在多大程度上,许多副本的最大纠缠的两个量子比特的状态,使生成更大量的认证的随机性比可以从一个单一的副本认证。虽然看起来更大的系统维度意味着更高的随机性,但非平凡性在于从许多纠缠态副本中生成的随机性的设备无关的同时认证。这是因为,大多数两个结果的贝尔不等式(即,Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式、Elegant不等式或Chain贝尔不等式)对两量子比特纠缠态的单拷贝进行了优化。因此,这种贝尔不等式既不能证明纠缠态的多个副本,也不能证明更高的随机性。在这项工作中,我们适当地调用一族$n$设置贝尔不等式,该不等式针对最大纠缠两量子比特态的$\lfloor n/2 \rfloor$副本进行优化,从而具有从多个两量子比特纠缠态副本中证明更大随机性的能力。
2022-12-29 quant-ph
Device-Independent Certification of Multipartite Distillable Entanglement
该研究提出一种设备无关方法,用于认证量子网络中多部分态的可蒸馏纠缠,无需依赖组件的物理实现。
2024-09-06 quant-ph
Semi-device-independent certification of entanglement in superdense coding
超密集编码是量子信息科学中的一种典型协议,其采用量子通信信道来更有效地发送经典信息。正如我们在这里所展示的,它可以被理解为准备和测量实验的一个特殊情况,这种情况因其基本和实际应用而引起了越来越多的关注。制定超密集编码作为一个准备和测量方案,使我们能够提供一个半设备独立的纠缠证人,显着提高了以前的测试。此外,我们还展示了如何适应我们的结果到自我测试的最大纠缠态,也提供了一个半定的程序制定允许有效地优化,任何共享的量子态,成功的概率在超密集编码协议。
2021-03-22 quant-ph
Exploring Bell inequalities for the device-independent certification of multipartite entanglement depth
为设备无关的表征开发的技术允许人们在不假设其内部工作的任何知识的情况下证明量子系统的某些物理特性。然而,这种认证往往依赖于雇用满足特定利益财产的独立于设备的证人。在这项工作中,我们考虑了一个单参数族的多体,两个设置,两个结果的贝尔不等式,并证明了它们在多大程度上适用于设备无关的认证真正的多体纠缠(以及因此的纠缠深度)存在于某些众所周知的多体量子态中,包括具有不平衡权重的广义Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态,平衡GHZ态和$W$态的高维推广。作为我们研究的一个副产品,我们发现,与成熟的结果相比,提供琐碎的量子比特测量是允许的,全相关贝尔不等式也可以用来证明弱纠缠非平衡重量GHZ态的非定域性。此外,基于GHZ佯谬,我们还证明了如何构造双设置、双输出的贝尔不等式,以证明各种图态的纠缠深度,包括环图态、全连通图态和一些线性图态等.
2019-07-02 quant-ph
Composable framework for device-independent state certification
Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院);University of York(约克大学);University of Bristol(布里斯托大学);Inria(法国国家计算机科学研究所);ENS de Lyon(里昂高等师范学院)
本文提出了一种可组合的设备无关量子态认证框架,通过局部操作和经典通信计算可提取性,用于认证singlet态。
2025-12-12 quant-ph
Robust and versatile black-box certification of quantum devices
自测试是指在某些量子设备中,状态和测量都可以在黑盒场景中进行评估,仅基于观察到的统计数据,即不参考任何先前的设备校准。只有少数几个自我测试的例子是已知的,他们只是提供了不切实际的接近理想情况下执行的设备的非平凡的评估。我们克服了这些困难,接近自我测试与半定规划层次的量子相关性的表征。这使我们能够大大提高以前的自我测试方案的鲁棒性-例如:我们表明,CHSH违反大于2.57证明单重态保真度超过70%。此外,该工具的多功能性带来了迄今为止不可能的情况下,如强大的非最大纠缠的两个quutrit状态的CGLMP方案的自我测试。
2014-06-27 quant-ph
Optimal randomness certification from one entangled bit
通过对两量子比特纠缠态进行局部投影测量,可以以设备无关的方式证明高达一比特的随机性。我们在这里表明,一般的测量,定义为正算子值的措施,可以证明高达两个比特的随机性,这是最佳的随机性,可以证明从纠缠位。因此,一般的测量提供了一个优势,投影的设备无关的随机性认证。
2015-05-14 quant-ph
Simultaneous Certification of Entangled States and Measurements in Bounded Dimensional Semi-Quantum Games
量子系统和操作的认证是量子信息处理的中心任务。目前大多数方案依赖于具有完全特征化的设备的断层扫描,而这在实际实验中可能无法满足。设备特征可以通过设备独立测试来消除,但目前在技术上具有挑战性。在这封信中,我们研究了通过半量子游戏验证纠缠态和测量的问题,半量子游戏是一种具有良好特征的量子输入的非局域量子游戏,平衡了实用性和设备独立性。我们首先设计了一个特定的与测量设备无关的有界维博弈,利用这个博弈我们同时证明了任意的纯纠缠态和Bell态测量算符。然后通过对状态和测量的对偶处理,将这个博弈的对偶形式解释为一个与源无关的有界维纠缠交换协议,并证明了整个过程,包括任意的纠缠投影和Bell态,都可以用这个协议进行验证.特别是,我们的结果不需要一个完整的贝尔态测量,这是有益的实验和实际应用。
2019-11-14 quant-ph
Device-independent certification of degeneracy-breaking measurements
本文提出利用多观察者顺序 Bell 测试和 CHSH 不等式最优量子违背,结合平方和方法,对 POVM 非锐测量解除简并的程度及数量上界进行设备无关认证。
2023-11-08 quant-ph
Semi-device independent certification of multiple unsharpness parameters through sequential measurements
基于顺序通信游戏,最近已经证明了不锋利仪器的半设备独立认证[ \href{https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/ab3773}{New J. Phys. 21 083034 (2019), } \href{https://journals.aps.org/prresearch/abstract/10.1103/PhysRevResearch.2.033014}{ Phys. Rev. Research 2, 033014 (2020)} ]。在本文中,我们提供了半设备独立的自测试协议,在测量场景中,以证明多个不清晰度参数以及状态和测量设置。这是通过多个独立观察者在称为奇偶不经意随机访问码的适当通信游戏中共享的顺序量子优势来实现的。我们证明了在3比特奇偶不经意随机存取码中,最多三个独立的观察者可以顺序地共享量子优势。量子优势的最佳对(三元组)使我们能够唯一地证明量子比特状态、测量设置和不清晰度参数。给定协议的实际实现涉及不可避免的损失。在一个次优的情况下,我们得出一个认证的区间内,一个特定的不清晰度参数必须被限制。我们将我们的处理扩展到4位的情况下,最多两个观察员可以共享量子比特系统的量子优势。此外,我们提供了一个草图,认为四个连续的观察者可以共享两个量子比特系统的量子优势,从而使三个不清晰度参数的认证。
2021-12-29 quant-ph
"All-versus-nothing" proof of genuine tripartite steering and entanglement certification in the two-sided device-independent scenario
我们考虑的任务是证明三方国家的真正纠缠。为了这个目的,我们首先提出了一个“全对无”的证明,真正的三方爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)转向证明不存在的混合本地隐藏状态(LHS)模型在三方网络作为我们的主要结果的动机。证明了混合LHS模型对任意三量子比特广义Greenberger-Horne-Zeilinger(GGHZ)态和纯W类态的预测与量子力学结果统计的完全逻辑矛盾。使用逻辑矛盾,我们可以在双侧设备无关(2SDI)转向场景中区分GGHZ和W类状态。接下来,我们制定了一个2SDI的导向不等式,这是一个推广的细粒度导向不等式(FGI)在\cite{PKM14}的三方场景。我们证明了这种三方FGI的最大量子破坏可以用来证明三量子比特纯态的真正纠缠。
2022-01-21 quant-ph
Benchmarking gate-based quantum devices via certification of qubit von Neumann measurements
本文介绍开源库PyQBench的更新版本,通过集成量子测量认证方案并支持IBM Q设备,为NISQ时代提供可靠的量子比特冯·诺依曼测量基准测试工具。
2025-06-04 quant-ph
Device independent certification of a quantum delayed choice experiment
波粒二象性一直被认为是量子现象非经典行为的基本特征,特别是在延迟选择实验(DCE)中,揭示系统的粒子或波性质的实验装置是在系统进入装置后决定的。然而,尽管看起来似乎违反直觉,但通常的DCE确实有一个简单的因果解释。在这里,我们采取不同的路线,并在一个自然的假设下的维数的测试系统,我们提出了一个实验证明的非经典的DCE的基础上违反的维证人不等式。我们的结论是在一个独立的设备和无漏洞的方式,也就是说,完全基于所观察到的数据,而不需要对测量仪器的任何假设。
2018-06-01 quant-ph
Certification of the maximally entangled state using non-projective measurements
针对单边设备无关情形,本文提出利用三个三输出极值 POVM 非投影测量自测试两量子比特最大纠缠态,并验证其对白噪声的鲁棒性。
2023-06-05 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