Semi-quantum key distribution protocol using Bell state
提出了一种基于偏振纠缠光子对的经典Bob量子密钥分发协议。它近似于单个光子,并利用量子测量的固有随机性来获得高度安全的密钥和高传输效率。
2011-06-22 quant-ph
Device-independent randomness generation from several Bell estimators
设备无关的随机数产生和量子密钥分发协议依赖于量子理论的非定域性与其随机性之间的基本关系。这种关系通常用正确猜测量子系统测量结果的概率和违反给定贝尔不等式的数量之间的权衡来表示。然而,如果同时考虑几个贝尔表达式的值,或者考虑表征设备行为的全部概率,则可以获得对贝尔实验中产生的随机性的更准确的评估。我们介绍协议的设备无关的随机性生成,安全对经典的边信息,依赖于任意数量的贝尔表达式的估计,甚至直接对测量结果的实验频率。渐近地,这导致从实验数据(如通过最小熵测量的)最优生成随机性,而不必预先假设设备违反特定的贝尔不等式。
2018-03-19 quant-ph
A Genuine Multipartite Bell Inequality for Device-independent Conference Key Agreement
在这项工作中,我们提出了一类新的真正的多部贝尔不等式,这是专门设计的多部设备无关(DI)量子密钥分发(QKD),也称为DI会议密钥协商。我们证明了这个不等式的经典界限,讨论了如何最大限度地违反它,并通过计算可实现的会议密钥速率,通过违反这个贝尔不等式显示其有用性。为此,半定编程技术的基础上[Nat。2,238(2011)],并扩展到多方场景。我们的贝尔不等式代表了Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式的一个非平凡的多部推广,并且是由二部Bell态到n部Greenberger-Horne-Zeilinger态的推广所激发的.对于DIQKD,我们建议一个诚实的实现任何数量的缔约方和研究噪声的影响,可实现的渐近会议密钥速率。
2019-10-24 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
Device-independent secret key rates via a post-selected Bell inequality
在设备无关量子密钥分发(DIQKD)中,安全性不是基于对设备和量子信号的任何固有性质的假设,而是基于对贝尔不等式的违反。我们引入了一个DIQKD方案,其中最佳的贝尔不等式是从执行的测量数据,而不是事先固定一个特定的贝尔不等式。我们的方法可以以一般方式使用,用于任何数量的测量设置和任何数量的结果。我们提供了一个可实现的DIQKD协议,并执行有限大小的安全密钥分析集体攻击。我们比较了我们的方法与文献中的相关程序,并分析了我们的协议的鲁棒性。我们还研究了我们的方法在几个贝尔的情况下,以及随机测量设置的性能。
2021-11-08 quant-ph
Experimental quantum key distribution based on a Bell test
我们报告了一个完整的自由空间场实现的修改Ekert 91协议的量子密钥分发使用纠缠光子对。对于每个光子对,我们在密钥生成和贝尔不等式之间执行随机选择。违规量用于确定窃听者的可能知识,以确保分发的最终密钥的安全性。
2008-06-06 quant-ph
Measurement-device-independent quantum key distribution with all-photonic adaptive Bell measurement
基于纠缠的量子密钥分发(QKD)的时间反演版本,称为测量设备无关的QKD(mdiQKD),最初是为了弥补测量设备的任意安全漏洞而提出的。在这里,我们表明,mdiQKD有另一个优势,这应该是区别于基于纠缠的QKD。特别是,基于量子中继器概念的全光子自适应贝尔测量可以单独安装在mdiQKD中,这导致密钥速率的平方根改进。这种贝尔测量也在量子中继器的基于单光子的纠缠生成中提供了类似的改进。
2014-08-13 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
The effects of reduced "free will" on Bell-based randomness expansion
随着量子信息的出现,贝尔不等式的违反被用作密钥分发和随机性扩展等加密场景中不存在窃听者的证据。贝尔定理的一个关键假设是实验“自由意志”的存在,这意味着测量设置可以由每一方随机和独立地选择。放宽这一假设可能会使权力平衡向窃听者倾斜。我们考虑一个无信号模型,减少了“自由意志”和约束对手的能力,在任务的随机性扩展。
2012-02-16 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
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
Bell Measurement and Local Measurement in the Modified Lo-Chau Quantum Key Distribution Protocol
我们澄清了在改进的Lo-Chau量子密钥分发协议中如何用局域测量代替非局域的简并Bell测量的争论。讨论了用户的安全准则,说明了窃听者对最终状态的精确信息是如何没有帮助的。我们认为,目前的讨论,等效的贝尔和当地的测量是不清楚的。我们展示了如何使用窃听者的精炼信息对她没有帮助的事实来解决等价性问题。
2005-08-07 quant-ph
SOS decomposition for general Bell inequalities in two qubits systems and its application to quantum randomness
本文提出两量子比特系统中一般Bell不等式的SOS分解方法,可推导最大违背对应的测量算子,验证了多类Bell不等式的结果,并用于设备无关量子随机性分析,给出最大猜测概率的精确值或更优下界。
2024-09-13 quant-ph
Comment on "Quantum key distribution for d-level systems with generalized Bell states" [Phys. Rev. A 65, 052331 (2002)]
在论文[Phys.Rev.A65,052331(2002)]中,提出了一种基于纠缠的d-能级系统的量子密钥分发协议。然而,在这篇评论中,它表明,该协议是不安全的一种特殊的攻击策略。
2005-05-09 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
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
Certain quantum key distribution achieved by using Bell states
提出了一种新的基于纠缠交换的量子密钥分发协议。在该协议中,既可以生成确定密钥,也可以生成随机密钥,而不会损失任何安全性。正是这个属性使我们的协议与以前的协议不同。每个粒子的密钥比特生成率得到提高,可以接近每四个粒子六个比特(4个随机比特和2个确定比特)。
2004-10-26 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
From Bell's Theorem to Secure Quantum Key Distribution
任何量子密钥分发(QKD)协议首先由在经典数据之间产生某种相关性的测量序列组成。我们证明了这些关联数据必须违反某些贝尔不等式才能包含可验证的秘密,否则它们可以通过对更大维度的可分离态进行量子测量来产生。我们介绍了一个新的QKD协议,并证明了它的安全性对任何个人攻击的对手只限于无信令条件。
2005-10-13 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
Expanding bipartite Bell inequalities for maximum multi-partite randomness
本文提出了一种扩展贝尔不等式的方法,用于在多分量情况下实现最大随机性认证,揭示了偶数和奇数参与者数量下的不同权衡和结果。
2025-12-01 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
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
Quantum key distribution for d-level systems with generalized Bell states
利用广义Bell态和受控非门,提出了一种基于量子对成的d能级量子密钥分发方案.在窃听的情况下,Eve的信息增益为零,并且在Bob的接收qudits中引入了(d-1)/d的量子错误率,因此对于大d,仅将接收qudits的一小部分与发送的qudits进行比较就可以检测到Eve的存在。
2002-04-17 quant-ph
Quantum Key Distribution between N partners: optimal eavesdropping and Bell's inequalities
涉及N个伙伴的量子秘密共享协议(NQSS)是密钥分发协议,其中Alice将她的密钥编码为$N-1$量子比特,以这种方式,所有其他伙伴必须合作才能取回密钥。在这些协议中,有几种窃听场景是可能的:一些合作伙伴可能想在没有其他合作伙伴帮助的情况下重建密钥,因此与窃听其他合作伙伴信道的Eve合作。对于这些情况下,我们给出了最佳的个人攻击,夏娃可以执行。在这种最优攻击的情况下,当且仅当授权方可以违反贝尔不等式时,授权方比未授权方具有更高的密钥信息。
2001-04-03 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
Reply to Comment on ''Quantum key distribution for d-level systems with generalized Bell states''
在最近的评论\cite{ch1}中,已经声称在\cite{zhang}中提出的基于纠缠的量子密钥分发协议及其对\cite{v1}中的d级系统的推广对于该评论的作者设计的攻击是不安全的。我们使评论的论点无效,并表明协议仍然是安全的。
2005-12-14 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
Measurement-device-independent quantum key distribution based on Bell's inequality
提出了两个基于Bell不等式的量子密钥分发(QKD)协议,它们可以看作是改进的时间反演E91协议。类似于与测量设备无关的量子密钥分发(MDI-QKD)协议,第一个方案需要假设Alice和Bob完美地表征编码的量子态。然而,我们的第二个协议不需要这个假设,这可以击败更多的已知和未知的源端攻击相比,MDI-QKD。这两个协议在检测方面自然对所有黑客攻击免疫。因此,这两个协议的安全性可以在公平采样假设下,利用测量数据证明Bell不等式的违反。在我们的模拟中,这两个协议的结果表明,超过200公里的长距离量子密钥分发仍然是安全的,与传统的激光器在渐近数据的情况下。我们提出了一种新的估计Bell不等式破坏的方法,该方法也可以应用于量子信息处理的其他领域。
2014-07-28 quant-ph
Device-independent quantum key distribution based on Bell inequalities with more than two inputs and two outputs
设备无关的量子密钥分发(DI-QKD)提供了最强的形式的安全性,以对抗受量子力学定律约束的窃听者。然而,实际的实施仍然悬而未决,由于超出了那些可能与当前技术的可见性和检测效率的组合的要求。这种不匹配激发了对DI-QKD协议的研究,该协议可以缩小理论和实际安全之间的差距。在这项工作中,我们提出了两个DI-QKD协议,其安全性依赖于贝尔不等式与两个以上的输入和两个输出。我们发现,最大纠缠态和完美的可见性,一个协议的基础上贝尔不等式与三个输入和四个输出的协议需要略低于检测效率比贝尔不等式的基础上,两个输入和两个输出。
2021-04-01 quant-ph
Bell tests with random measurements require very high detection efficiencies
即使当局部测量值是随机选择的,如局部测量值不能被适当地校准或各方不共享共同的参考系时,也可能以高概率违反贝尔不等式,这一观察最近吸引了大量的理论和实验努力。在这里,我们表明,只有当整体检测效率非常高($η\geq 0.90$)时,这种观察才有效,否则,即使使用最近光子贝尔测试的最高检测效率,证明非定域性的概率也可以忽略不计(例如,对于$η=0.785$,小于0.02%)。我们的研究结果表明,检测效率是一个更重要的资源,为现实世界的应用程序比以前认为的。
2013-08-02 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
Noise robustness of three outcome Bell certified quantum randomness
ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(光子科学研究所,巴塞罗那科学技术学院);Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院理论物理中心);Department of Algorithms and System Modeling, Faculty of Electronics, Telecommunications and Informatics, Gdańsk University of Technology(格但斯克理工大学电子、电信与信息学院算法与系统建模系);ICREA-Institucio Catalana de Recerca i Estudis Avançats(加泰罗尼亚研究与高级研究学院)
研究三方每方三输出的贝尔不等式对噪声的鲁棒性,发现多输出场景下许多不等式能认证高随机性,且对噪声具有鲁棒性。
2026-06-26 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
Classical probabilistic realization of "Random Numbers Certified by Bell's Theorem"
我们质疑普遍接受的说法,即贝尔定理证明的随机数具有某种特殊的随机性,也就是说,量子随机性或内在随机性。我们表明,这样的数字可以很容易地产生的经典随机发生器。
2015-01-15 math.PR quant-ph
Enhanced Bell state measurement for efficient measurement-device-independent quantum key distribution using 3-dimensional quantum states
为了提高三重纠缠态的分辨能力,我们提出了一种增强的三维纠缠态分辨方法。该方案提出了利用复合的两个三维状态测量装置进行三维Bell态测量。该设置依赖于国家的最先进的技术,多端口干涉仪和非破坏性的光子数测量,用于后选择合适的合奏。与现有的最佳方案相比,利用三维量子态实现的与测量设备无关的量子密钥分发的筛选信号速率提高了三倍.
2019-01-25 quant-ph
Device-Independent Quantum Key Distribution with Local Bell Test
设备无关的量子密钥分发(DIQKD)在其当前的设计中需要在通过量子信道连接的两个诚实方(Alice和Bob)之间违反Bell不等式。然而,在现实中,量子信道是有损耗的,并且这可以被用于基于检测漏洞的攻击。在这里,我们提出了一种新的DIQKD方法,克服了这一限制。特别是,基于熵的不确定性关系和Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)测试之间的组合,我们设计了一个DIQKD协议,其中CHSH测试完全在Alice的实验室中进行。从而避免了信道损耗造成的漏洞。
2013-12-27 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
The Bell Theorem as a Special Case of a Theorem of Bass
贝尔定理指出,量子力学的某些结果违反了对客观局部随机变量有效的不等式。我们表明,贝尔不等式的特殊情况下发现定理10年前巴斯和规定的充分普遍性伏罗勃夫。这一事实意味着精确的必要和充分的数学条件的有效性的贝尔不等式。我们表明,这些精确的条件显着不同的目标局部变量空间的定义,并作为一个应用程序,贝尔不等式可能会违反,即使是目标局部随机变量。
2005-03-03 quant-ph
Insights into Quantum Contextuality and Bell Nonclassicality: A Study on Random Pure Two-Qubit Systems
本文研究随机纯双量子比特系统中Kochen-Specker量子语境性与贝尔非经典性的关系,通过实验可检验的不等式比较分析,揭示语境性违背对贝尔非经典性的影响。
2023-10-13 quant-ph
Eberhard limit for photon-counting Bell tests and its utility in quantum key distribution
如果希望执行与设备无关的量子密钥分发(QKD),则无漏洞的Bell测试是必不可少的,因为任何漏洞都可能被潜在的对手用来破坏协议的安全性。Eberhard的关键工作表明,弱纠缠双量子比特态对检测漏洞的抵抗力远远大于最大纠缠态,允许人们以大于2/3的检测效率关闭漏洞。在这里,我们证明了光子计数CHSH贝尔测试,可以证明非局域性的更高的维度的多光子状态,如双模压缩真空和广义Holland-Burnett状态,同样的限制。事实上,我们的证据表明,这些测试在某种意义上是普遍的,允许可行的检测无环孔测试任何多光子二分态,只要这两种模式的光子数是相关的。此外,通过超越典型的两输入两输出贝尔场景,我们表明,也有光子计数CGLMP的不平等,也可以匹配Eberhard限制,铺平了道路,更奇特的无环孔贝尔测试。最后,我们表明,通过利用这种增加的非最大纠缠态的损失容限,可以提高基于光子计数测试的QKD协议的密钥速率和损失容限。
2022-11-28 quant-ph
More randomness from noisy sources
贝尔实验可以用来产生私有随机数。一个理想的贝尔实验将涉及测量两个最大纠缠量子比特的状态,但在实践中,任何产生的状态都会受到噪声的影响。在这里,我们考虑如何在arXiv:1309.3894和arXiv:1309.3930中提出的技术,即使用优化的贝尔不等式,并利用设备提供商不是我们的对手的事实,可以用来提高在白噪声或失相噪声的单态上进行的贝尔类测试中的随机性生成速率。
2014-12-11 quant-ph
Robust Quantum Key Distribution Arbitrarily Close to Local Correlations
Universitat Autònoma de Barcelona(巴塞罗那自治大学);ICREA–Institució Catalana de la Recerca i Estudis Avançats(加泰罗尼亚高级研究学院);Universität zu Köln(科隆大学)
该研究针对设备无关量子密钥分发,证明贝尔违背接近Tsirelson界时可产生恒定密钥率,还通过半定松弛数值结果显示实用手段可保证非零密钥率。
2026-08-25 quant-ph
Bell inequality and complementarity loophole
一个简单的经典的,确定性的,当地的情况下违反贝尔不等式。实验中使用的探测器是理想的,决定为给定的一对粒子选择哪对测量设备的观察者有自由意志。该构造使用在单次实验中不可联合测量的随机变量,并且隐变量具有非对称概率密度。这样的随机变量是互补的,但仍然是完全经典的。经典随机变量不能满足任何形式的互补原理的假设是错误的,这就是这个例子中使用的漏洞。一个关系到检测器效率低下的漏洞进行了讨论。
1997-05-30 quant-ph
A simple implementation of quantum key distribution based on single-photon Bell state measurement
近年来,基于单光子贝尔态测量的与测量设备无关的量子密钥分发(MDI-QKD)方案被提出。虽然这些替代方案的安全性不如MDI-QKD,但它们具有传统BB84类协议的高密钥速率的优点,并且避免了MDI-QKD所需的双光子干涉的技术复杂性。然而,与常用的BB84系统相比,这些建议方案的设置相当复杂。在这里,我们提出了一个简单的基于SBSM的QKD的实现,它直接建立在现有的BB84 QKD的实现。我们的建议展示了基于SBSM的QKD和传统的相位编码QKD协议之间的隐藏连接。这一发现揭示了这两种不同类型的QKD协议背后的物理原理。此外,我们通过实验证明了我们的协议的可行性。
2015-05-05 quant-ph
Loophole-free Bell tests with randomly chosen subsets of measurement settings
本文提出一种方法,通过随机选择少量测量设置来检测无漏洞贝尔非局域性,虽需更高探测效率,但可计算所需上下文比例,并揭示经典模拟量子非局域性的资源成本可任意增大。
2024-02-08 quant-ph
Bell's inequalities detect efficient entanglement
本文综述了Bell不等式在量子信息中的地位,着重介绍了它与量子密钥分发和纠缠提取的联系。我们还证明了,对于所有的窃听攻击使用一个量子比特,和一个家庭的攻击的两个量子比特,作用在一半的最大纠缠态的两个量子比特,违反一个贝尔不等式意味着一个有效的秘密密钥提取的可能性。
2003-10-28 quant-ph
Bell nonlocality is not sufficient for the security of standard device-independent quantum key distribution protocols
设备无关的量子密钥分发是一种安全的量子密码学范式,它允许两个诚实的用户建立一个秘密密钥,同时对他们的设备施加最小的信任。大多数现有的协议具有以下结构:首先,一个二分的非局部量子态之间的诚实用户,谁执行本地测量,建立非局部相关分布。然后,他们宣布实施的测量,并通过后处理他们的测量结果来提取安全密钥。我们表明,没有这种形式的协议允许建立一个秘密密钥时,通过测量本地投影测量某些纠缠非本地状态,即在一系列纠缠两量子位维尔纳状态的任何相关性。为了证明这一结果,我们介绍了一种技术的上界设备无关的量子密钥分发协议的渐近密钥速率,基于一个简单的窃听攻击。我们的研究结果意味着,无论是不同的和解技术需要设备无关的量子密钥分发在大噪声制度,或贝尔非局域性是不足以完成这项任务。
2021-08-02 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
Robust self-testing and certified randomness based on chained Bell inequality
Indian Institute of Technology Hyderabad(印度理工学院海德拉巴分校)
本文利用任意输入链式贝尔不等式,通过平方和方法推导最优量子违背,实现设备无关的自检验,并分析噪声下的鲁棒性及两比特随机性生成。
2026-04-21 quant-ph
A quantum key distribution and identification protocol based on entanglement swapping
提出了一种基于纠缠交换的量子密钥分发和身份识别协议。通过从序列中两两选取粒子并进行Bell测量,两个通信者可以根据测量结果检测到窃听,识别对方并获得安全密钥。因为一起测量的两个粒子是随机选择的,我们既不需要交替测量,也不需要旋转贝尔态。此外,在我们的协议中需要更少的贝尔测量比以前类似的。
2004-12-02 quant-ph
Strength and typicality of nonlocality in multisetting and multipartite Bell scenarios
在这项工作中,我们调查的概率违反当地的现实主义随机测量平行的强度,这些违反所描述的抗白噪声混合物。我们解决涉及多达7个量子比特的多设置贝尔场景。因此,在本手稿的第一部分,我们报告的统计分布的数量倒数的临界可见性的各种多体量子态进行随机测量。研究了不同类型的多部紧贝尔不等式在随机测量下的统计相关性。我们还引入了纯态量子关联的典型性的概念,作为随机态和测量产生非定域行为的概率。虽然CHSH场景的典型性略高于5.3%,但对于所涉及的量子位数的适度增加,它很快超过99.99%。
2019-06-07 quant-ph