Multi-party Quantum Private Comparison Protocol Based on Entanglement Swapping of Bell Entangled States
最近,Liu W等人提出了一种利用Bell纠缠态的纠缠交换的两方量子私有比较(QPC)协议(Commun. Theor. Phys.57(2012)583-588)。随后,Liu W J等人指出,在Liu W et al.的协议,TP可以通过发起Bell基测量攻击来提取两个用户的秘密输入而不被检测到,并提出了相应的改进来修补这个漏洞(Commun. Theor. 62(2014)210-214)。本文首先指出了上述两种协议都存在的对TP的信息泄漏问题,然后提出了相应的改进方案,即采用单向散列函数对两个用户的秘密输入进行加密。我们进一步提出了同样基于Bell纠缠态纠缠交换的三方QPC协议,并详细验证了其输出的正确性和安全性。最后,我们将三方QPC协议推广到多方情况,可以在一次执行中完成用户之间任意一对的相等性比较。
2022-05-09 quant-ph
Multi-party quantum private comparison based on entanglement swapping of Bell entangled states within d-level quantum system
提出了一种基于d能级Bell纠缠态纠缠交换的多方量子私有比较(MQPC)方案,该方案只需执行一次,即可完成n个用户秘密二进制序列的相等性比较.详细的安全性分析表明,无论是外部攻击还是参与者攻击都是无效的。该方案不需要通过量子密钥分发(QKD)方法预先在n个用户之间建立私钥来加密秘密二进制序列。与基于d能级Cat态和d能级Bell纠缠态的MQPC方案相比,该方案在量子资源、第三方量子测量和量子比特效率等方面具有明显优势.
2022-05-14 quant-ph
All two-party facet Bell inequalities are violated by Almost Quantum correlations
量子关联集的刻画是量子信息中一个非常重要的问题。在量子理论中,是否每一个真的(紧的)贝尔不等式都被违反的问题在这方面是一个有趣的问题。在这里,我们在回答这个问题上取得了重大进展,通过证明每一个紧贝尔不等式都被“几乎量子”相关性所违反,这是量子相关性集合的半定规划松弛。因此,我们发现,许多(类)贝尔不等式,包括两方相关贝尔不等式和多结果的非局部计算游戏,不承认量子违反,是不是经典贝尔多面体的方面。为此,我们利用了Bell相关性和Cabello-Severini-Winter(CSW)发现的图论Lovász-theta集之间有趣的联系。我们还利用图论的割多面体和经典的相关Bell多面体之间的联系,表明定义低维相关多面体的方面的相关贝尔不等式在量子理论中被违反。该方法还使我们能够得到新的(几乎)量子贝尔不等式,这可能是独立的利益自我测试的应用。
2020-04-16 quant-ph
Superactivation of genuine multipartite Bell nonlocality from two-party entanglement
Département de Physique Appliquée, Université de Genève(日内瓦大学应用物理系)
研究揭示了通过双体纠缠在多复制情况下实现真正的多体非局域性的最弱资源,提出了一种高效的认证方法和完美并行重复结果。
2026-03-18 quant-ph
Multi-party Quantum Private Comparison Based on the Entanglement Swapping of d-level Cat States and d-level Bell states
基于d能级猫态和d能级贝尔态的纠缠交换,提出了一种新的带有半诚实第三方的多方量子私有比较协议.在这里,TP被允许自己行为不端,但不会与任何一方合谋。在我们的协议中,n个参与者使用酉运算来编码他们的秘密,并且可以在协议的一次执行中比较他们的秘密的相等性。在不采用任何量子密钥分配方法的情况下,该协议能够抵抗外部攻击和参与者攻击。一方当事人不能获得其他当事人的秘密,除非他们的秘密相同。半诚实TP不能学习关于这些参与方的秘密的任何信息,除了关于来自n个参与方的所有私有秘密是否相等的最终比较结果。
2022-05-10 quant-ph
Two-Party Bell Inequalities Derived from Combinatorics via Triangular Elimination
建立了二值测量的两方贝尔不等式与多面体组合学中称为割多面体的高维凸多面体之间的关系。利用这一关系,我们提出了一种方法,三角消元法,从割多面体的刻面导出紧的贝尔不等式。该方法从已知的割多胞形结果出发,给出了2亿个不等的紧贝尔不等式.此外,该方法还给出了表示无穷多个贝尔不等式族的一般公式.这些结果可用于考察贝尔不等式的一般性质。
2005-09-03 quant-ph
Trade-offs in multi-party Bell inequality violations in qubit networks
两个重叠的二分二进制输入贝尔不等式不能同时被违反,因为这将与通常的无信号原理相矛盾。这种性质被称为一夫一妻制的贝尔不等式违反和一般贝尔一夫一妻制关系是指权衡之间的同时违反多个不等式。事实证明,多部贝尔不等式允许较弱形式的一夫一妻制,允许同时违反几个不等式。本文系统地研究了在量子理论内和在无信号的唯一假设下相关贝尔不等式之间的一夫一妻关系。我们首先调查的权衡贝尔违规所产生的不确定性关系的互补二进制观测,并展示了几个网络配置中,一个紧密的权衡出现在这种方式。然后,我们推导出一个紧密的权衡关系,不能从不确定性关系,它并不完全捕获一夫一妻制。将所得结果推广到涉及不同参与方数目的贝尔不等式,并在设备无关秘密共享和设备无关随机性提取中得到应用.虽然两个多方的贝尔不等式可能会同时违反,我们表明,真正的多方非本地性,证明了广义Svetlichny不等式,并表现出一夫一妻制的财产。最后,使用导出的关系,我们揭示了平坦区域的存在,在一组量子关联。
2017-04-12 quant-ph
Non-adaptive Measurement-based Quantum Computation and Multi-party Bell Inequalities
量子关联所表现出的行为,无法用世界的局部隐变量图像来解决。在量子信息中,它们也被用作信息处理任务的资源,例如基于测量的量子计算(MQC)。在MQC中,可以通过对合适的纠缠资源态的自适应测量来实现通用量子计算。在本文中,我们将研究一个版本的MQC,其中我们删除了测量的自适应性,并旨在了解资源中仍然保留哪些计算能力。我们表明,有明确的连接之间的计算模型和量子关联的非经典性问题。我们证明了这一点,通过专注于确定性计算的布尔函数,在自然概括的格林伯格-霍恩-蔡林格(GHZ)悖论出现,然后我们探索概率计算,通过它可以定义多部贝尔不等式。我们使用这种对应关系来定义家庭的多方贝尔不等式,我们有一些有趣的对比性质。
2011-01-12 quant-ph
Multi-party quantum private comparison of size relationship with two third parties based on d-dimensional Bell states
本文提出了一种基于d维Bell态的多方量子私有比较(MQPC)协议,该协议包含两个半诚实第三方(TP),可以在一次协议执行中判断两个以上用户的私有整数大小关系。每个TP都被允许单独行为不端,但不能与他人串通。在建议的MQPC协议中,TP只需要应用d维单粒子测量,而不是d维贝尔态测量。在MQPC协议中不需要量子纠缠交换和么正操作。安全性分析验证了MQPC协议能够抵抗外部攻击和参与者攻击。该MQPC协议适用于用户在两个监督者的控制下比较其私有整数的大小关系的情况。此外,由于每对用户之间没有任何通信和预共享密钥,因此所提出的MQPC协议可以用于陌生用户环境。
2023-02-15 quant-ph
An elegant proof of self-testing for multipartite Bell inequalities
本工作提出了一种简单且广泛适用的自测试论证,用于N体关联贝尔不等式,推广了Mayer-Yao公式并突破了线性不等式限制,为MABK、WWWŻB和Uffink不等式族提供了自测试证明。
2022-02-14 quant-ph
Maximal quantum randomness in Bell tests
在测量纠缠粒子时表现出的非定域相关性可以用来证明贝尔实验中真正的随机性的存在。虽然非局部性对于随机性认证是必要的,但不清楚何时以及为什么非局部性认证最大随机性。我们在这里提供了一个简单的参数来证明最大的本地和全球的随机性的基础上的对称性的贝尔不等式和存在的一个唯一的量子概率分布,最大限度地违反it.Use我们的研究结果,我们证明了存在的N方贝尔测试达到最大的全球随机性,即,由每一方的测量组合提供N个完美的随机比特。
2012-11-12 quant-ph
Bell inequalities violated using detectors of low efficiency
我们定义了一个家庭的二进制结果$n$ -党$m\leq n$设置每一方贝尔不等式,其成员需要最少的检测效率,他们违反所有已知的不等式相同类型。这给出了临界效率的最小值的上界-低于该值就不可能违反-对于这种不平等是可以实现的。对于$m=2$,我们的族简化为Larsson和Semitecolos在2001年给出的族。对于$m>2$,在这些界限和最佳下限之间存在间隙。阈值效率附近的违反态总是接近$n$量子位的乘积态。
2015-08-06 quant-ph
All two-qubit states that are steerable via Clauser-Horne-Shimony-Holt-type correlations are Bell nonlocal
我们推导出一个新的不等式,这是必要的和足够的,以显示EPR转向的情况下,只采用两个任意的二分法测量对每一方之间的相关性。因此,该不等式是CHSH不等式的一个完整的转向类比,是Cavalcanti et al,JOSA B,32(4),A74(2015)结果的推广。我们发现,违反的不等式只需要测量等价类的相互无偏测量的可信方,事实上,假设一个一般的两个量子比特系统的任意对不同的投影测量的可信方是同样有用的。通过这一发现,对于一个给定的状态,我们的EPR转向不等式的最大违反是等于CHSH不等式,所以所有的状态,EPR转向CHSH型相关也是贝尔非局部。
2017-12-16 quant-ph
Quantum steering of Bell-diagonal states with generalized measurements
二分量子系统中的量子操纵现象可以归结为第一方是否可以进行测量的问题,使得第二方的条件状态可以通过局部隐藏状态模型来解释。显然,这个问题的答案取决于第一方能够进行的测量。我们引入了一个局域隐态模型,解释了两个量子比特的Bell对角态的所有广义测量的条件态。更确切地说,已知对于由相关矩阵$T$表征的投影测量和贝尔对角状态的受限情况,局部隐藏状态模型存在当且仅当$R_T= 2 πN_T |\det (T)| \ge 1$,其中$N_T$由布洛赫球上的积分定义。对于由正算子值测度描述的广义测度,如果$R_T \ge 6/5$成立,我们构造了一个模型.我们的工作为系统地研究量子态的可操纵性奠定了基础。
2019-09-09 quant-ph
Optimal quantum violations of n-locality inequalities with conditional dependence on inputs
针对含 n 个独立源的星形量子网络,本文推导广义 n-局域性不等式,利用平方和方法证明最优量子违背,并实现边缘与中心可观测量、条件依赖及量子态的自测试。
2023-11-08 quant-ph
Multi-party quantum summation based on quantum teleportation
提出了一个基于量子隐形传态的安全多方量子求和协议,其中一个恶意但非合谋的第三方(TP)帮助计算求和。在我们的协议中,TP负责纠缠分发,Bell态在参与者之间共享。用户根据自己的私人比特对手中的量子比特进行编码,并进行贝尔状态测量。在获得参与者的测量结果后,TP可以计算总和。参与者不需要将他们的编码状态发送给其他人,因此该协议先天地免受特洛伊木马攻击。此外,我们的协议可以防止丢失错误,因为纠缠分发只发生一次在我们的协议的开始。我们表明,我们的协议是安全的,对攻击的参与者以及外人。
2019-07-09 quant-ph
High-efficiency three-party quantum key agreement protocol with quantum dense coding and Bell states
提出了一种高效的三方量子密钥协商协议,利用双光子偏振纠缠Bell态和少量单光子偏振态作为信息载体,并采用量子密集编码的方法来提高其效率。在该协议中,每个参与者执行四个幺正操作之一来将其子密钥编码到通过的光子上,该光子包含两部分,Bell态的第一量子比特和少量单光子态。在协议的最后,所有参与者都可以根据对方公布的很少的信息,同时推导出相同的最终共享密钥。对协议的安全性和效率进行了分析,表明该协议具有较高的效率,能够抵抗外部攻击和内部攻击。因此,我们的协议是一个安全和高效的三方量子密钥协商协议。
2019-04-23 physics.optics quant-ph
The process matrix framework for a single-party system
过程矩阵框架[O. Oreshkov,F. Costa和C. Brukner,Nature Communications { \bf 3},1092(2012)]可以描述一般物理理论,其中局部操作由完全正映射描述,但全局上没有固定的因果结构被假设。在这个框架中,对每个单量子比特系统进行测量的两方可以违反“因果不等式”,如果全局固定因果结构存在,则不会违反“因果不等式”。由于标准量子物理假设了一个固定的全局因果结构,过程矩阵框架可以描述比标准量子物理更一般的物理理论。在本文中,我们表明,对于一个单一的一方系统的过程矩阵框架减少到标准的量子物理,因此没有奇异效应超出标准的量子物理可以观察到。这一结果类似于贝尔不等式违反中的众所周知的事实:一个单方系统可以用局部隐变量理论来描述,而两个以上的方可以违反贝尔不等式。
2016-06-07 quant-ph
Recycling nonlocality in a quantum network
最近发现纠缠量子比特对的非定域性可以被回收用于几个贝尔实验。在这里,我们超越了标准的贝尔场景,并研究了量子网络中非本地资源的回收利用。我们实现了一个光子量子三分支星形网络,其中三个纠缠对源独立地连接三个外部方与一个中心节点。测量完成后,各外部方分别将其系统中继给独立的二次测量方。我们的实验表明,外部各方可以执行unsharp测量,是强大到足以违反网络贝尔不等式与中央党,但足够弱,以保持足够的纠缠在网络中,让三个次要的缔约方做同样的。此外,违反足够强,以排除任何基于网络中发射的EPR对的标准投影测量的模型。我们的实验将量子资源的再利用与网络中的Bell非定域性结合起来。
2022-02-10 quant-ph
Quantum Secure Multi-party Summation Based on entanglement swapping
在本文中,我们提出了一个量子安全多方求和协议,它允许多个相互不信任的各方安全地计算他们的秘密数据的总和。在该协议中,引入了一个可信任的第三方来帮助多方实现这一安全任务。此外,利用$d$级猫态和Bell态的纠缠交换,实现了消息在双方与被信任的第三方之间的安全传输.最后分析了该协议对常见攻击的安全性,证明了该协议在理论上是安全的。
2021-03-25 quant-ph
Photon sorters and QND detectors using single photon emitters
我们讨论了一种新的方法来实现数分辨和非破坏的光探测器的强耦合的个人单光子发射器,这作为强光学非线性。作为一个具体的应用程序,我们展示了如何将这些元素可以集成到一个防错贝尔状态分析仪,其效率超过了最好的性能与线性光学即使是一个温和的原子场耦合。这些方法是防错的,因为每个探测事件都明确地将光子状态投射到Fock或Bell状态上。
2012-03-15 quant-ph
All CHSH polytopes
允许局部隐变量模型的相关性由一族多面体描述,其刻面是贝尔不等式。CHSH不等式是此类贝尔不等式中最简单的,并且是每个贝尔多面体的一个方面。我们调查贝尔多面体的CHSH不等式也是唯一的(非平凡的)方面。我们证明了CHSH不等式是唯一的方面,为所有的二分多面体,其中至少有一方有一个二分测量的二元选择,无论数量的测量设置和结果的另一方。基于数值结果,我们推测,它也是唯一的方面,所有的二分多面体涉及两个测量每一方至少有一个测量是二分法。最后,我们注意到这两种情况可能是CHSH不等式是唯一方面的唯一情况,即,不对应于这两种情况之一的任何多面体必然具有不属于CHSH形式的刻面。作为我们的方法的副产品,我们得到一个新的家庭方面的不平等。
2014-10-27 quant-ph
Measuring the entangled Bell and GHZ aspects using a single-qubit shuttle
建立了一套完整的、非破坏性的测量方法,用于测量在量子通信、计算和隐形传态等过程中必不可少的多量子比特纠缠态,如Bell态和GHZ态。纠缠系统的各个部分之间不需要相互作用,也不需要与任何环境相互作用。一个小探针(例如一个量子位)负责与系统的所有相互作用,并重复使用。探针-量子比特相互作用是最简单的形式,并且仅需要这一种类型的相互作用来执行完整的测量。这个过程可以分为基本的本地操作和交互,当探测器访问每个量子位时顺序地发生。描述了穿梭模式,其可以无限地重复。通过量子芝诺效应,纠缠态可以保持到释放到一个可预测的状态。由于在探针上重复执行标准测量,这种穿梭过程是稳定的,并且是自校正的。
1998-12-30 quant-ph
Lightweight Mediated Semi-Quantum Key Distribution Protocol with a Dishonest Third Party based on Bell States
中介半量子密钥分发(MSQKD)协议是一个重要的研究课题,它允许两个经典参与者在第三方(TP)的帮助下安全地共享密钥。然而,在现有的MSQKD协议,有两个改进的问题,即(1)经典的参与者必须配备昂贵的检测器,以避免特洛伊木马攻击和(2)的可信度水平的TP必须诚实。据我们所知,没有一个现有的MSQKD协议可以解决这两个问题。因此,本研究以Bell态为量子资源,提出了一种经典参与者不需要木马检测器且TP不诚实的MSQKD协议。此外,所提出的协议被证明是安全的,对众所周知的攻击和经典的参与者只需要两个量子能力。因此,与现有的MSQKD协议相比,该协议具有更好的实用性。
2021-12-02 cs.CR quant-ph
Sharing preparation contextuality in Bell experiment by arbitrary pair of sequential observers
针对含 $n$ 与 $2^{n-1}$ 次测量的双粒子 Bell 不等式,本文证明非定域性仅能由首对顺序观测者共享,而制备语境性可由任意一对独立顺序观测者共享。
2023-11-08 quant-ph
Maximum quantum violations of a class of Bell inequalities
研究了一类贝尔不等式,并求出了它们的最大量子破坏.这些不等式涉及n个参与方,每个参与方有两个测量,每个测量有两个结果。n=2的情况对应于CH不等式。我们使用Jordan基的方法来寻找最大量子违反。发现了n=2至n=7病例的结果。
2013-05-29 quant-ph
Self-testing of multipartite GHZ states of arbitrary local dimension with arbitrary number of measurements per party
设备无关认证方案近年来受到了广泛的关注,不仅因为它们在量子信息任务中的应用,而且因为它们对量子理论基础的影响。最强形式的设备独立认证,称为自测试,通常需要特定的量子态和测量最大限度地违反贝尔不等式。在这项工作中,使用最近在[S. Sarkar等人,npj Quantum Inf.7,151(2021)],我们提供了第一个用于任意局部维度的多体Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)状态的自测试方案,其不依赖于量子比特状态的自测试结果,并且利用了每方两次测量的最小数量。这使得我们的结果有趣的设备无关的认证方法的实际实施而言。我们的自检验语句依赖于最近在[R. Augusiak等人,New J. Phys. 21,113001(2019)]。
2021-12-20 quant-ph
A novel three party Quantum secret sharing scheme based on Bell state sequential measurements with application in quantum image sharing
在这项工作中,我们提出了一个基于Bell态纠缠和序列投影测量的量子秘密共享方案。该协议验证$n$方案中的$n$,并支持在所有各方未泄露其有效测量结果的情况下中止协议。算符-量子比特对形成了确定要共享的经典秘密的方案的组成部分。该协议足够强大,可以中和对经销商特定量子位的任何窃听。在IBM-QE云平台上,利用后端\texttt{IBMQ\_16\_Melbourne}和\texttt{IBMQ\_QASM\_SIMULATOR\_V0.1.547}仿真器对该方案进行了实验演示。对该方案进行的安全性分析和比较分析支持我们的主张,一个严格的和有效的计划相比,最近的一些量子和半量子技术的秘密共享。
2020-08-14 cs.CR quant-ph
Informationally symmetrical Bell state preparation and measurement
贝尔态测量在光子量子信息处理中起着至关重要的作用。标准的线性光学BSM基于Hong-Ou-Mandel干涉,其中两个光子在分束器(BS)处相遇并干涉。然而,广义的双光子干涉不是基于光子-光子相互作用,而是基于双光子几率幅之间的干涉。因此,可以在BS处不干扰光子的情况下实现BSM。在这里,我们研究了一个线性光学BSM方案,它不需要在BS的双光子重叠。通过释放双光子共存条件,它可以被对称地分为两部分。对称可分的属性表明在没有第三方的情况下,远程方之间的信息对称BSM。我们还提出,我们的BSM方案可以用于远程各方之间的贝尔状态准备没有第三方。由于我们的BSM方案可以很容易地扩展到多光子,它可以用于各种量子通信应用。
2018-05-29 quant-ph
Routed Bell tests with arbitrarily many local parties
Institute for Quantum Information, RWTH Aachen University(亚琛工业大学量子信息研究所);Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学)
本文提出了一种具有任意多个本地参与者的路由贝尔测试框架,通过四方协议提升密钥率并降低阈值,结合随机化密钥基切换进一步优化设备无关量子密钥分发性能。
2026-03-03 quant-ph
Linear game non-contextuality and Bell inequalities - a graph-theoretic approach
我们研究的经典和量子值的一方和双方的线性游戏,一类重要的独特的游戏,推广了著名的XOR游戏的情况下,非二进制的结果。我们引入了一个“约束图”与这样的游戏,与限制定义的线性游戏表示的边着色的图。我们使用图论的表征相关的任务,找到等价的游戏的概念,从图论的符号图和开关等价。我们涉及的问题,计算的经典值的单方面的反相关XOR游戏,找到边bipartization数的图,这是已知的MaxSNP硬,并连接计算的经典值的更一般的XOR-d游戏,以确定特定的周期图。我们从约束图中构造了一个博弈的正交图,并研究了它的Lovász θ数作为量子值的一般上界,即使是在单方上下文XOR-d博弈的情况下。线性博弈具有吸引人的性质,可用于设备无关的应用,例如最佳量子策略中局部相关结果的随机性。我们研究了获得这些游戏的量子代数违反的可能性,并表明,没有有限的线性游戏具有伪心灵感应的属性离开经常使用的链式贝尔不等式作为这样的应用程序的自然候选人。我们还表明,这种缺乏伪心灵感应多方XOR型不等式涉及两体关联函数。
2015-11-17 quant-ph
Bell measurement rules out supraquantum correlations
所谓的二分非信令盒是其统计仅受远距离位置之间没有瞬时信令的原理约束的系统。这样的系统可以表现出比量子力学所承认的强得多的相关性。受Tylec和Kubernetes量子逻辑方法的启发,J. Phys. A:Math. Theor. 48(2015)505303中,我们考虑了每方具有三个输入的非信令盒,并且仅用单个{ \it global}测量来扩展测量集合-一个模仿量子两方Bell测量的测量。然后,我们表明,这个看似温和的扩展完全排除了超量子关联:由此产生的系统承认精确的量子力学相关的两个量子比特。我们还考虑了非最大纠缠测量,获得量子和完全无信号理论之间的插值。我们的研究铺平了道路的一般程序修改无信号理论与一些测量继承自量子力学,导致各种插值之间的无信号盒和量子力学。
2018-04-11 quant-ph
Quantum violation of trivial and non-trivial preparation non-contextuality: Nonlocality and Steering
本文阐述了量子操纵和非平凡的准备上下文之间的直接联系。在两方-每方两测量-每测量两结果$(2-2-2)$贝尔场景中,任何贝尔非定域性的参数都是平凡准备上下文的证明;然而,反过来可能不成立。如果其中一方(比如爱丽丝)对两个以上的二分观测量进行测量,那么就有可能在爱丽丝的观测量之间找到一组非平凡的函数关系。我们认为,存在一个合适的一组这样的非平凡的关系之间的爱丽丝的观测值可能保证量子态在另一个空间分离的一方(说,鲍勃)结束的不可操纵性。有趣的是,这种约束可以被解读为本体模型中的非平凡准备非上下文假设。我们进一步证明了两种类型的贝尔不等式,可以转换成线性转向不等式使用上述的非平凡条件爱丽丝的可观。这样的引导不等式也可以被认为是非平凡的准备非上下文不等式。由于Bell表达式族的局域界在附加的非平凡条件下得到了约化,它根据Bell表达式族对非平凡准备非上下文或局域界的违反情况,提供了一个对量子操纵和非局域性的检验,从而建立了量子操纵和非平凡准备上下文之间的直接联系.
2022-12-30 quant-ph
Efficiency of higher dimensional Hilbert spaces for the violation of Bell inequalities
我们已经确定了数值的最大量子违反超过100紧二分贝尔不等式与两个结果的测量,每一方的系统上的四个维希尔伯特空间。我们已经发现了几种情况,包括其中每一方只有四个测量选择的情况,其中二维系统,即,量子位不足以实现最大违反。在相当大比例的情况下,当量子位足够时,一方或双方必须进行琐碎的、退化的“测量”,以实现最大的违反。在大多数情况下,最大破坏所对应的量子态不是最大纠缠态。我们还得到了这样的结果,即如果对局部希尔伯特空间的大小没有限制,则二分量子关联总是可以通过只需要实数的测量和状态来再现。因此,为了在任何二分贝尔不等式(具有任意数量的设置和结果)上实现最大量子破坏,不需要考虑复希尔伯特空间。
2008-04-16 quant-ph
Violation of Bell's inequality: criterion for quantum communication complexity advantage
我们证明了,对于每一个贝尔不等式和广泛的一类协议,总是存在一个多方通信的复杂性问题,其中协议的协助下违反不等式的状态是更有效的比任何经典的协议。此外,对于这个优点,贝尔不等式违反是一个必要和充分的标准。因此,违背贝尔不等式的意义超越了不可分离性的非最优证明。
2002-10-14 quant-ph
Quantum Bounds on Bell inequalities
通过在六维复希尔伯特空间和八维实分量希尔伯特空间中构造相应的测量算子,我们确定了241个紧二分贝尔不等式的最大量子违反,其中每一方最多可有五个两结果测量设置.在这些不平等中,这里介绍了129个。在43种情况下,高维分量空间比量子位产生更大的违反,在3种情况下,最大值是在六维空间中实现的。我们还利用最近提出的一种方法计算了这些贝尔不等式的上界。除了20个不等式外,所有的最佳解都与上界相匹配。令人惊讶的是,最简单的不等式的设置检查,只有三个测量设置每一方,是不是其中,尽管考虑的希尔伯特空间的高维性。我们还计算了最大纠缠量子比特对的检测阈值效率。如果还允许简并测量,则在几种情况下可以降低这些。
2014-03-02 quant-ph
Generalized Bell Inequality Experiments and Computation
我们考虑一般设置的贝尔不等式实验与许多缔约方,其中每一方选择从有限数量的测量设置,每个有有限数量的结果。我们调查的约束条件,贝尔不等式的地方可能在一个本地的隐藏变量理论的相关性,使用几何图片的相关性。我们发现,局部隐变量理论的特点是有限的计算表现力,这使我们能够表征家庭的贝尔不等式。有限的计算表现力为许多设置(每一个有许多结果)概括了以前的结果关于多方的情况下,每个选择两个可能的测量(每个有两个结果)。使用这个计算的图片,我们提出了概括的Popescu-Rohrlich非本地框许多缔约方和非二进制输入和输出在每个站点。最后,我们评论的预处理的测量数据在我们的广义设置的影响,并表明它成为问题的二进制设置之外,因为它允许本地隐藏变量理论模拟最大的非本地相关性,如这些广义Popescu-Rohrlich非本地框。
2011-11-23 quant-ph
Large bipartite Bell violations with dichotomic measurements
在本文中,我们介绍了一个简单而自然的二分贝尔场景,通过考虑两方之间的相关性定义的一般测量在一方和二分法的其他。我们表明,在这种情况下,可以得到无界贝尔违反。由于当双方都使用二分测量时不会发生这种违反,因此我们的设置可以被认为是可以观察到这种现象的最简单的设置。我们的例子在输出和希尔伯特空间维数方面基本上是最优的。
2015-04-22 quant-ph
Revisited aspects of the local set in CHSH Bell scenario
贝尔不等式是量子理论在基础和应用两方面发展的基石。讨论开始时是为了检验现实的量子描述是否完整,但它以这样一种方式发展,一个新的研究领域源于它,即量子信息。远离被用尽的话题,在本文中,我们提出了一个建设性的和几何直观的描述的局部多面体和它的方面,在一个二分贝尔的情况下,每一方有两个二分法测量。
2023-02-13 quant-ph
The cost of direction in quantum Bell certification
The First Affiliated Hospital of Xi’an Jiaotong University(西安交通大学第一附属医院);Xi’an Jiaotong University(西安交通大学)
本文证明Alice条件化Bell证书在有限层级下无法完全认证标准二级证书,导致无界次数开销,并给出倾斜CHSH场景下的增长下界及尖锐一级成本区间。
2026-10-15 quant-ph
Anomalous non-classicality via correlative and entropic Bell inequalities
熵贝尔不等式证明了在联合可测的观测量集合上的上下文概率分布。我们发现,他们的违反并不意味着违反相关的贝尔不等式的某些参数值。熵和上下文相关度量之间的这种异常有助于精确地限定非经典资源的类型。我们确定其数值界限邀请他们的实验验证。在保持这种异常的可观测量的排列中,我们确定了“异国情调”类型,在设备独立的方法中,在所有非等效操作方分配下产生非经典资源。
2020-11-01 quant-ph
Multi-party quantum key agreement protocol with authentication
利用量子纠缠交换的优点,提出了一种带认证的多方量子密钥协商协议。该协议引入了一个半可信的第三方,由第三方准备Bell态,并将一个粒子分别发送给多个参与者。之后,参与者可以通过纠缠交换共享Greenberger-Horne-Zeilinger态。最后,这些参与者测量他们手中的粒子并获得协议密钥。在这里,经典的散列函数和Hadamard运算被用来认证参与者的身份。GHZ状态的相关性保证了协议的安全性。为了详细说明该协议,分析了该协议对常见攻击的安全性,证明了该协议在理论上是安全的。
2021-03-23 quant-ph
A four-party unlockable bound-entangled state
本文提出了一种四方可解锁的束缚纠缠态,即四方量子态不能以可分离的形式表示,而且通过局域量子操作和经典通信也不能提取出纯纠缠,然而,当任何两方在同一个实验室里走到一起时,他们可以进行测量,使其他两方能够创造一个纯粹的最大纠缠。他们之间的关系,没有走到一起。这种解锁能力可以从两个方面来看待,要么是确定混合物中哪个贝尔态是共享的,要么是一种取消泡利算符的量子隐形传态。
2000-05-11 quant-ph
Hybrid no-signaling-quantum correlations
对非定域性的基本研究表明,虽然单靠无信号原理不足以挑出量子非定域关联的集合,但定域量子力学和无信号一起精确地再现了双方贝尔场景中的量子关联集合。在这里,我们介绍和研究一个中间混合无信令量子集的非本地相关,我们术语$\textbf{HNSQ}$在多方贝尔的情况下,其中一些子系统是本地量子,而其余的子系统只受无信令原则。具体地,集合$\textbf{HNSQ}$是通过对可信子系统执行量子测量从无信令集合导出的相关性的超量子集合。作为一种工具,优化的集合$\textbf{HNSQ}$,我们引入了一个外部层次的半定规划近似集合Doherty Parillo Spedalieri提出的方法。然后,我们表明,在没有信号相关的集合$\textbf{NS}$相比,存在极端点的$\textbf{HNSQ}$在三方贝尔的情况下,承认量子实现。我们进行了广泛的数值分析方面的最大违反贝尔不等式在三方二进制输入输出的情况下,并研究相应的自测试性质。与通常的无信号相关性相反,新的集合允许针对超量子对手的(单侧)设备无关应用的简单安全性证明。
2022-05-16 quant-ph
An Efficient and Secure Arbitrary N-Party Quantum Key Agreement Protocol Using Bell States
针对 Zhu 等人改进的 N 方量子密钥协商协议仍存在安全缺陷和效率不足的问题,本文利用四种 Pauli 操作编码两比特,并结合诱骗光子检测与测量后机制,提出安全高效的任意 N 方协议。
2023-09-22 cs.CR quant-ph
Managing the Three-Party Entanglement Challenge
本文介绍多方量子纠缠的挑战,重点阐述解决3量子比特纠缠度量问题的当前理解,即将态空间划分为GHZ和W两个独立扇区。
2022-07-11 quant-ph
COMPAS: A Distributed Multi-Party SWAP Test for Parallel Quantum Algorithms
Brown University(布朗大学);Yale University(耶鲁大学);Pacific Northwest National Lab(太平洋西北国家实验室);Harvard University(哈佛大学);QuEra Computing Inc.(QuEra计算公司);North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学)
COMPAS是一种分布式多方SWAP测试架构,用于实现多元迹估计,通过利用预共享的纠缠贝尔对资源,同时优化电路深度和GHZ宽度。
2026-01-19 quant-ph
Activation of monogamy in non-locality using local contextuality
利用\textit{Phys. Rev. Lett. 109, 050404 (2012)}中引入的图论方法,对贝尔不等式和由无信号无干扰原理引起的非上下文不等式所表现的一夫一妻现象给出了统一的看法.我们提出了一种新型的权衡,即不表现出一夫一妻制特征的贝尔不等式可以通过添加局部上下文项来激活为一夫一妻制。这是通过著名的$\mathcal{I}_{3322}$不等式说明,并揭示了一个资源之间的双向相关性和一个单一的系统的本地纯度权衡。在推导新的无信号单配偶,我们发现了一个新的功能,即两方贝尔表达式是平凡的经典饱和可以成为非平凡后,增加了一个表达式,涉及第三方与一个单一的测量输入。
2017-03-16 quant-ph
Establishing EPR-channels between Nanomechanics and Atomic Ensembles
我们建议通过光量子总线的原子系综,其中高精度的状态准备,操作和测量的手段是可用的纳米机械系统的接口。这特别允许量子非爆破钟测量,将耦合系统、原子系综-纳米机械谐振器投射到纠缠EPR状态中。纠缠是可观察到的,即使是纳米谐振器最初远远高于其基态,并可用于从原子系综的机械系统的状态的隐形传态。
2008-12-10 quant-ph
Bell Inequalities for Graph States
我们研究了图态的非局部性质。为了这个目的,我们推导出一个家庭的贝尔不等式,需要三个测量设置为每一方,最大限度地违反了图形状态。反过来,对于每个图状态,存在仅由该状态最大程度地违反的不等式。我们发现,对于某些类型的图形状态,这些不等式的违反与量子比特的数量呈指数增长。我们还讨论了连接到其他纠缠特性,如部分转置或纠缠的几何措施的积极性。
2005-08-05 quant-ph
Three-party secure semiquantum summation without entanglement among quantum user and classical users
本文利用单个量子比特作为初始量子资源,构造了一个三方安全的半量子求和协议,该协议能够计算一个量子参与者和两个经典参与者的私有比特的模2加法.该协议不需要任何量子纠缠交换、幺正操作或预先共享的私钥。该协议仅要求量子参与者执行Z基测量、X基测量和Bell基测量。与现有的仅半量子求和协议(Int J Theor Phys,60(2021)3478)相比,该协议在量子参与者的量子测量中具有更好的性能,并且还可以具有更高的量子比特效率。
2022-05-15 quant-ph
Two-Setting Bell Inequalities for Many Qubits
对于N> 2个量子比特,我们给出了一族只涉及双方两种测量设置的贝尔不等式.我们的不等式包括所有少于N个量子比特的标准不等式,从而给出了一个自然的推广。结果表明,所有Greenberger-Horne-Zeilinger态都最大限度地违反了不等式,其数量按2 ^{{(N-2)}/2}的指数增长.某些满足所有标准贝尔不等式的状态也违反了这些不等式。值得注意的是,我们的结果产生在一个有效的和简单的方式实现的非定域性测试的许多量子位有利的范围内的完善的线性光学技术。
2006-11-13 quant-ph
Intrinsic asymmetry with respect to adversary: new feature of Bell inequalities
已知贝尔不等式的局部界对外部观测者关于设置统计的知识是敏感的。在这里,我们要问的是,这种敏感性如何取决于这种知识的结构。事实证明,在某些情况下,它可能会发生的本地边界是更敏感的对手的知识,一方的设置比其他。值得注意的是,有贝尔不等式这是高度不对称的对手的知识,当地的设置。这个性质可以看作是贝尔不等式的一个隐藏的内在不对称性。揭示的不对称效应的潜在影响进行了讨论。
2015-02-19 quant-ph
Mediated semi-quantum key distribution in randomization-based environment
提出了一种基于随机化环境下的第一中介半量子密钥分发方案,该方案由一个具有完全量子能力的不可信第三方(TP)帮助两个经典用户建立一个安全的密钥。利用Bell态的坍缩量子比特与Bell态之间的纠缠交换,简化了RSQKD协议的设计。
2020-10-09 quant-ph