Robust Self Testing of Unknown Quantum Systems into Any Entangled Two-Qubit States
自测试是一种独立于设备的方法来估计状态和测量算子,而不需要假设我们的量子系统的维度。在本文中,我们表明,可以自我测试黑盒到任何纯纠缠的两个量子比特状态,通过执行简单的贝尔型实验。该方法只利用一族两输入两输出贝尔不等式。此外,我们还概述了自检验任何维二分纠缠态的充分条件。所有这些方法都对小但不可避免的实验误差具有鲁棒性。
2013-05-20 quant-ph
Experimental investigation of partially entangled states for device-independent randomness generation and self-testing protocols
已有的理论工作表明,所有纯两量子比特纠缠态都可以产生一比特的局域随机性,并且可以通过违反适当的贝尔不等式进行自检验。我们报道了一个实验,在该实验中产生了几乎纯的光子量子比特的部分纠缠态,以研究这些任务在一个实际的场景。我们发现,从理想情况下的小偏差,使低纠缠态不切实际的自我测试和随机生成使用现有的技术。我们的结果表明,在实践中,较低的纠缠意味着较低的随机生成,恢复的直觉,最大纠缠态是设备无关的量子信息处理的更好的候选人。
2019-02-04 quant-ph
Self-testing two-qubit maximally entangled states from generalized CHSH tests
设备独立认证,也称为自我测试,旨在保证不受信任和未表征的设备的正常运行。例如,一个未知源的质量预计产生两个量子比特最大纠缠态可以在一个二分的情况下评估,每一方使用两个二进制测量。最稳健的方法是从CHSH不等式的违反推导出产生态相对于两量子比特最大纠缠态的保真度。在本文中,我们展示了如何提高两个量子比特的最大纠缠态的自测试测量统计的精细分析。使用适当选择的贝尔测试,根据观察到的相关性,可以得出比以前已知的更高的结晶度。特别是,非平凡的自我测试语句,可以从相关性,不能利用CHSH为基础的自我测试策略。我们的研究结果不仅提供了新的洞察适合自我测试的量子相关性的集合,但也有利于设备无关的认证的实验实现。
2021-04-07 quant-ph
A generalization of the CHSH inequality self-testing maximally entangled states of any local dimension
对于每一个$d \geq 2$,我们给出了CHSH不等式的一个推广,它具有最大破坏自检验局域维数$d$的最大纠缠态的性质.这是第一个例子,一个家庭的不平等的这一性质。此外,我们提出了一个不等式族的猜想,推广了倾斜的CHSH不等式,并且我们猜想对于每个纯二体纠缠态,在族中存在一个不等式,其最大破坏自检验它。所有这些不等式都受到[Nat. Comm. 8,15485(2017)]的自检验相关性的启发。
2019-04-04 quant-ph
Self-testing of genuine multipartite non-local and non-maximally entangled states
针对非最大纠缠但具有真正多体非局域性的态难以自测试的问题,本文提出适用于任意参与方数的类 Cabello 悖论,并在标准框架下实现此类态的识别与自测试。
2024-05-11 quant-ph
A study of LOCC-detection of a maximally entangled state using hypothesis testing
我们研究了如何很好地回答"给定的量子态是否等于某个最大纠缠态“的问题。在假设检验的背景下,使用LOCC。在几个局部性和不变性条件下,利用群表示的基本理论,导出了几种特殊情况下的最优检验。通过进行量子隐形传态并检验态是否被传态,实现了一些最优检验。我们还将给出实现某些最优检验的有限过程。测试的性能将进行数值比较。
2006-09-13 quant-ph
Experimental demonstration of one-sided device-independent self-testing of any pure two-qubit entangled state
我们基于细粒度操纵不等式演示了任何纯纠缠双量子比特态的单侧设备独立自测试。细粒度操纵不等式的最大破坏可以用来证明某些可操纵的相关性,从而证明所有的纯两量子比特纠缠态。我们的实验结果确定了哪个特定的纯两量子比特纠缠态已经过自我测试,以及哪些测量算子用于不可信侧。此外,我们解析推导出我们的协议的鲁棒性界,使我们随后的实验验证的鲁棒性,通过状态层析成像。最后,我们确保在实验中保持必要的无信号约束。
2020-01-28 quant-ph
Experimentally Robust Self-testing for Bipartite and Tripartite Entangled States
自测试是指一种方法,通过这种方法,经典用户可以以与设备无关的方式验证量子系统的状态和测量。特别是纠缠态的自检测在量子信息处理中具有重要意义。一个可以理解的例子是,违反CHSH不等式最大限度地必然意味着二分共享一个单态。自测试中的一个基本问题是,当观察到非最大违反时,被测试状态与目标状态(最大违反某些贝尔不等式)有多接近?这个问题的答案描述了所使用的自测试标准的鲁棒性,这在实际意义上是非常重要的。最近,J.Kaniewski预言了二部和三部系统的两个解析自检验界。在这项工作中,我们实验研究了这两个边界与高质量的两个量子比特和三个量子比特纠缠源。结果表明,这些界限是有效的各种纠缠态,我们准备,因此,我们实现了鲁棒的自我测试过程,显着改善了以前的结果。
2018-04-04 quant-ph
One-sided Device-independent Self-testing of any Pure Two-qubit Entangled State
基于控制不等式,研究了任意纯纠缠双量子比特态的$1$边设备无关自检测问题,证明了量子控制的存在。特别是,我们注意到,在$2-2-2$转向场景中(涉及$2$各方,每一方的$2$测量设置,每个测量设置的$2$结果),细粒度转向不等式的最大违反可以用来见证某些极端的可转向相关性,这证明了所有纯的两量子比特纠缠态。我们证明了利用相互可预测性构造的一个量的转向或非零值的类似CHSH不等式的破坏以及细粒度转向不等式的最大破坏可以用于以$1$侧设备无关的方式自测试任何纯纠缠双量子比特态。
2018-08-02 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
Geometrical self-testing of partially entangled two-qubit states
量子非定域性最近被广泛研究,与设备无关的量子信息处理,其中量子关联集的极值点通过自测试起着至关重要的作用。在大多数协议中,自测试的证明依赖于贝尔不等式的最大违反,但还有另一种已知的基于状态向量的几何形状的自测试最大纠缠态的证明。在部分纠缠态的情况下,我们给出了一个几何证明。我们表明,当一组在最简单的贝尔场景的reflectors满足一个条件,状态向量的几何形状是唯一确定的。当几何上存在另一个幺正观测量时,实现就变得可自检验。应用这一事实,我们提出了自我测试协议,故意增加一个测量。这种用于自测试的几何方案的优越之处在于,通过将其用作构建块并重复添加测量,可以自测试具有任意数量的测量的实现。除了应用,我们还试图通过猜测远距离测量结果的概率来描述非局部相关性。在这个描述中,量子集也是凸的,并且一大类极值点由几何的唯一性确定。
2020-01-24 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
Hypothesis testing for an entangled state produced by spontaneous parametric down conversion
纠缠态的产生和表征是量子信息处理中的关键问题。提出了一种纠缠态的假设检验方案。提出了三种设计来测试自发参量下转换产生的纠缠光子态。测量矢量之间的时间分配考虑了产生的光子态与最大纠缠态的各向异性偏离。根据观察数据的p值对设计进行评价。实验表明,在符合和反符合测量向量之间的最佳时间分配改善了纠缠测试。通过优化反符合向量之间的时间分配,实验证明了进一步的改进。通过对实验数据的分析,验证了采用最优时间分配设计的纠缠实验的优越性。
2006-08-02 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
Comment on testing Bell's inequality with Rydberg atoms entangled through cavity photons
里德伯原子一个接一个地穿过微脉塞腔,可以出现关联态,根据哥本哈根量子力学,这可能导致违反贝尔不等式,即贝尔和S>2。本文计算了各种理想物理条件下的S,包括(1)原子的不同初始状态,(2)不同的自由可调参数,可以是置于腔后的经典辐射场的相位或转角,(3)连续原子的拉比角相等或不同。这些实验对于预测S<2或S=2的实在论解释至关重要,因为涉及不同种类的粒子(光子和原子)。
1998-11-17 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
Computational self-testing for entangled magic states
在开创性的论文[Metger和Vidick,Quantum '21]中,他们提出了一种用于单个量子设备中Bell状态的计算自测试协议。他们的协议依赖于目标态是稳定态的事实,因此揭示另一类量子态,非稳定态,是否可以在他们的框架内进行自测试是非常重要的。在非稳定子态中,幻态是普适量子计算不可缺少的资源。在这封信中,我们表明,魔术状态的CCZ门可以自我测试,而T门不能。我们的结果适用于量子性的证明,在那里我们可以经典地验证量子器件是否产生具有非零魔的量子态。
2022-07-25 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
Experimental construction of a symmetric three-qubit entangled state and its utility in testing the violation of a Bell inequality on an NMR quantum simulator
本研究在NMR量子模拟器上实验构建对称三量子比特纠缠态,并利用该态与最大不相容测量展示对Sliwa分类中第26号紧致贝尔不等式的最大违背。
2022-06-26 quant-ph
Network-assist free self-testing of genuine multipartite entangled states
针对现有多体纠缠态自检测方法依赖网络辅助、失去设备无关特性的问题,本研究基于广义Hardy型非定域论证,提出仅需局域操作与经典通信、无需网络辅助的真多体纯纠缠态自检测方案,并给出对应非定域论证最大成功概率的设备无关界。
2024-01-25 cs.CR quant-ph
Robust self-testing of the $m-$partite maximally entangled state and observables
提出基于Svetlichny不等式最优违背的简单高效自检验协议,利用平方和方法推导最优量子值,实现对多方最大纠缠态和反交换可观测量的鲁棒认证,并支持生成认证随机性。
2024-08-20 quant-ph
Bell inequality tests using asymmetric entangled coherent states in asymmetric lossy environments
为了检验Bell-Clauser-Horne-Shimony-Holt(Bell-CHSH)不等式,研究了一种非对称双模纠缠相干态,其中两个局域振幅不同.我们发现非对称形式的ECS在检验Bell-CHSH不等式方面比对称形式的ECS有明显的优势。我们进一步研究了在有损环境中分配ECS的非对称策略,发现这样的方案可以显着增加对不等式的违反。
2015-04-13 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
A criterion for testing multi-particle NPT entanglement
基于量子态$ρ$与最大纠缠态的重叠,我们重新讨论了多粒子纠缠的判据。对于一个$m$粒子系统,如果存在一个最大纠缠态$N$,使得$<{\rm MES}|ρ|{\rm MES}>>{1}/{N}$,则证明了$ρ$是$m$ -粒子负部分转置(NPT)纠缠.虽然这个充分条件在所有情况下都弱于Peres-Horodecki准则,但它适用于多粒子系统,并且在粒子数($m$)很大时变得特别有用。我们还考虑了这个标准的逆,并说明其无效性与反例。
2003-05-16 quant-ph
Self-testing of Nonmaximal Genuine Entangled States using Tripartite Hardy Relations
本文提出基于设置独立性和结果独立性的三体关联表征框架,证明三体Hardy非定域性比Mermin型不等式更强,能实现非极大真正纠缠态的自测试并生成最大约2.8073比特的与设备无关随机性。
2025-04-28 quant-ph
Quantum State of Entangled Photon Pairs
证明了在基于贝尔定理的量子非定域性实验中所使用的光子对并不处于纠缠的量子态。提出了"纠缠“光子对的正确量子态。提出了两个检验这种量子态的实验。
2004-07-05 quant-ph
Constant-sized self-tests for maximally entangled states and single projective measurements
本文研究了二分 Bell 场景中任意大维度的极大纠缠态与单次投影测量的自测试,证明了每方分别使用 4 次和 5 次二元测量即可实现自测试,扩展了已有工作并基于投影四元组的表示理论构建了新方法。
2024-03-15 quant-ph
Robustly self-testing all maximally entangled states in every finite dimension
本研究提出一种设备无关、抗噪声的高维最大纠缠态自测试协议,通过推广的Bell实验实现素维态的鲁棒认证并拓展至合数维,可直接应用于高维光子与原子平台。
2025-08-01 quant-ph
Testing Bell's inequality using Aharonov-Casher effect
我们提出了四个纠缠自旋半粒子的Aharonov-Casher(AC)效应,在不可穿透的线电荷的存在下携带磁矩。四粒子态在两个因果不连通区域发生交流相移,这可以反映在远距离粒子的不同自旋态之间的关联中。这种关联违反了Bell不等式,客观地反映了四粒子纠缠态的非定域性。此外,我们还提出了如何在两个遥远的地方控制交流相移,以检验贝尔不等式。我们认为,虽然单粒子AC效应可能不是非局域的,但纠缠态AC效应是非局域的。
1998-04-02 quant-ph
Self-testing in parallel with CHSH
自测试允许经典的裁判来验证一些不可信设备的量子行为。最近,我们开发了一个框架,用于通过并行多次重复较小的自测试来构建大型自测试。然而,该框架不适用于CHSH测试,该测试测试最大纠缠的量子位对。CHSH是这类测试中最知名和最广泛使用的。在这里,我们扩展了并行自测试框架,为任意数量的最大纠缠量子比特对构建并行CHSH自测试。我们的构造实现了一个错误的上限,这是多项式的测试量子比特对的数量。
2017-02-09 quant-ph
Testing quantum nonlocality for three coupled quantum dots within optical microcavity QED
从理论上研究了腔QED中三个耦合量子点(QD)中的Bell不等式,其中考虑了Forster相互作用和激子-声子相互作用。对于初始纠缠态,贝尔不等式在某些时候成立,在某些时候不成立。结果表明,在时间演化过程中,系统从乘积态到纠缠态,再从纠缠态到乘积态。
2012-01-07 quant-ph
All pure multipartite entangled states of qubits can be self-tested up to complex conjugation
本文针对多体量子比特纠缠态,在考虑复共轭等价性下,给出了自检验的完整刻画,解决了该情形下长期未决的问题。
2024-12-17 quant-ph
Testing the EPR Locality using B-Mesons
我们研究了检验局域实在论(LRT)的可能性。局域实在论是爱因斯坦、波多尔斯基和罗森在1935年基于贝尔不等式对纠缠K或B介子衰变模关联的隐含设想。它示出,这样的测试是可能的一个限制类的LRT,尽管衰减事件的被动性质和/或无效的测试一般LRT的相关性的非统一处理。不幸的是,目前的KEKB(Belle)实验,其中纠缠B介子的相干性已被证实最近,不承认这样的测试,由于无法确定的纠缠对的衰变时间分别。这种不确定性也为保证测试的局部性带来了问题,表明解决不确定性的改进对于LRT的测试至关重要。
2008-07-03 quant-ph
Dualism in Entanglement and Testing Quantum to Classical Transition of Identicity
我们给出了量子力学中恒等性的一个迄今未被探索的结果。如果两个相同的物体,以一个动力学变量A区分,处于另一个动力学变量B的某些纠缠态,那么,对于这样的状态,当它们彼此以变量B区分时,它们也在变量A中纠缠。这种二元论与量子统计无关。由于在其先天属性任意微小的差异,从对象的同一性的假设破坏了这种二元论。一个系统独立的计划来测试的二元论制定这是很容易实现的光子。这个方案可以在不需要将纠缠的物体放在一起的情况下执行。因此,两个宏观系统是否表现为量子相同的对象可以探测没有散射的复杂性。这样的研究将补充在宏观领域测试量子叠加原理的有效性的计划,这已经激发了大量的实验。
2005-05-28 quant-ph
Second-second moments and two observers testing quantum nonlocality
我们表明,拒绝在量子力学的本地现实主义可以测试贝尔型不等式的两个观察者和低阶矩的连续和无界的观察。我们证明了一个最大纠缠态需要三个观测量,一个非最大纠缠态需要两个观测量,并写出适当的不等式,并通过量子例子证明了违反。寻找一个例子求积或位置和动量是一个悬而未决的问题。
2020-12-10 quant-ph
Robust one-sided self-testing of two-qubit states via quantum steering
纠缠双量子比特态是构建量子通信网络的核心构件。它们的准确验证对于网络的运行至关重要,特别是对于不可信的网络。在这项工作中,我们研究了两个量子比特纠缠态的自测试通过操纵不等式,与抗噪声的鲁棒性分析。更精确地说,利用倾斜的Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式及其一般形式构造了操纵不等式,验证了一般的两量子比特纠缠态.该研究提供了一个很好的鲁棒性界,使用本地提取映射和数值半定规划方法。特别地,在解析方法中构造了最优局部提取映射,从而得到了理论上的最优鲁棒性界。为了进一步提高单侧自测试的鲁棒性,我们提出了一族三个测量设置的引导不等式。结果表明,三组转向不等式在带噪声的鲁棒自检验方面优于两组转向不等式。此外,为了构造一个实用的验证协议,我们阐明了我们的协议在单侧设备无关的情况下的样本效率。
2022-10-21 quant-ph
Quantum networks self-test all entangled states
研究提出网络辅助自测试框架,实现对任意数量系统的纯纠缠量子态的自测试,认证强度超越Bell型场景,解决了多体量子态自测试的开放问题。
2022-01-13 quant-ph
Glued magic games self-test maximally entangled states
自我测试的结果使我们能够推断出潜在的量子力学描述的状态和测量从经典的输出产生的非通信方。自我测试的标准定义不适用于存在两个或更多不等价最优策略的情况。为了解决这个问题,我们引入了自我测试的参考策略,这是一个概括的自我测试多个战略的凸组合的概念。我们证明了胶合幻方博弈[Quantum 4(2020),p. 346]自我测试了两个不等价策略的凸组合。作为推论,我们得到胶合幻方游戏自测试两个EPR对,从而回答了[量子4(2020),第346页]中的一个开放问题。我们的自我测试是强大的,并延伸到自然概括的胶合魔术广场游戏。
2021-06-30 quant-ph
All Pure Bipartite Entangled States can be Self-Tested
独立于设备的自测试允许通过简单地检查它们的相关性来唯一地表征由不可信方共享的量子态(直到局部等距),并且仅需要最小的假设,即对不可信方的无信令约束和量子力学的有效性。设备无关的方法利用了这样的事实,即某些非局域相关性可以通过对特定量子态的测量来唯一地实现。我们可以把这些相关性看作是自我测试的量子态的“经典指纹”。在这项工作中,我们肯定地回答了悬而未决的开放问题,是否所有的纯二体纠缠态可以自我测试,通过提供明确的自我测试的相关性为每个。
2017-07-06 quant-ph
Two photon amplitude of partially coherent partially entangled electromagnetic fields
开发有效的纯态和混合态制备方案是一项具有挑战性的任务。量子信息应用的大多数理论都是针对完全相干或完全非相干光而发展的。然而,在许多感兴趣的情况下,部分相干光已被证明是一个更强大的辐射模型。本文研究了部分相干泵浦下转换光场的双光子振幅函数的理论基础。利用广义Siegert关系和互谱密度矩阵的相干模表示,对部分相干光束的双光子振幅进行了全面的表征。现代相干理论中的一些相关性质被证明在参数下转换下保持不变。基于广义Siegert关系和Cauchy-Schwarz不等式,提出了一种双光子振幅纠缠度的度量。这个措施的上限被发现在\emph{golden ratio}的最大纠缠态。对于下转换部分相干光场,存在从超泊松统计到亚泊松统计的过渡区,导出了两个关于双光子振幅的不等式。
2015-07-30 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
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
Scalable Self-Testing of Mutually Anticommuting Observables and Maximally Entangled Two-Qudits
Institute of Fundamental and Frontier Sciences, University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学前沿科学与技术研究院);Department of Physics, Indian Institute of Technology Hyderabad(印度理工学院海德拉巴分校物理系);Quantum Universe Center, Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院量子宇宙中心)
本文提出了一种可扩展的自检框架,用于验证最大纠缠双量子比特态及n个反交换可观测量,通过Bell不等式和Sum-of-Squares分解确定量子界限,展示了高维纠缠和Clifford测量的设备无关认证方法。
2026-03-16 quant-ph
Lifting the maximally-entangledness assumption in robust self-testing for synchronous games
Delft Institute of Applied Mathematics, TU Delft(代尔夫特理工大学应用数学研究所);QMATH, Department of Mathematical Sciences, University of Copenhagen(哥本哈根大学数学科学系QMATH)
本文证明,在对称投影最大纠缠策略下成立的同步博弈鲁棒自检验结果,可推广至所有策略,并应用于量子低度测试,得到高效的n量子比特测试。
2026-09-11 math.OA quant-ph
Self-testing quantum states via nonmaximal violation in Hardy's test of nonlocality
自我测试协议可以在不要求完全了解其内部工作原理的情况下对量子设备进行认证。在设计这样的协议的一个典型的方法是基于观察非本地相关性,表现出最大的违反贝尔测试。我们证明了在Bell实验中,非定域性的Hardy检验不仅是最大非定域关联自检验一个量子态,而且非最大非定域行为也能达到同样的目的.事实上,我们完全描述了所有导致自测试的行为,除了最大纠缠的两个纯量子比特纠缠态。除了发起一个新的自我测试协议,我们的方法提供了一个强大的工具,对表征复杂的边界的一组量子关联。
2022-05-30 quant-ph
A Poisson Model for Entanglement Optimization in the Quantum Internet
我们定义了一个受自然启发的量子互联网纠缠优化模型。该优化模型以量子互联网纠缠网络结构中纠缠连接的纠缠保真度和纠缠的相对熵最大为目标。成本函数是定义为覆盖和整合量子存储器中的纠缠传输、纯化和纠缠存储的物理属性的最小化的主题。该方法可以以低复杂度实现,允许在量子互联网和量子网络场景中直接应用。
2019-09-03 cs.IT math.IT quant-ph
Low-degree testing for quantum states, and a quantum entangled games PCP for QMA
我们表明,给出一个明确的描述的多人游戏,一个经典的验证者和一个恒定数量的球员,这是QMA困难的,随机减少,区分的情况下,当球员有一个策略使用纠缠成功的概率为1的游戏,或当没有这样的策略成功的概率大于1/2。这证明了Fitzsimons和第二作者(ITCS'15)的“游戏量子PCP猜想”,尽管是在随机化约简下。在我们的减少的核心组成部分是一个家庭的两个球员的游戏测试$n$ -量子比特最大纠缠态的建设。对于任何整数$n\geq2$,我们给出了一个测试,其中验证者的问题是$O(\log n)$位长,答案是$\mathrm{poly}(\log\log n)$位长。我们表明,对于任何常数$\varepsilon\geq0$,任何策略,成功的概率至少$1-\varepsilon$在测试中必须使用一个状态,是在距离$O(\varepsilon^c)$从一个状态,是本地等价于一个最大纠缠态的$n$量子比特,对于一些通用常数$c>0$。该构造基于Raz和Safra(STOC'97)的多元低次多项式的经典平面对点检验。我们扩展到量子制度的经典测试,通过执行独立的副本的测试在广义泡利$X$和$Z$基地超过$\mathbb{F}_q$,其中$q$是一个足够大的素数的权力,并结合两者通过测试泡利扭曲的对易关系。我们的主要复杂性理论的结果是通过结合这个家庭的游戏与本-萨森等人(CCC'05)介绍的邻近的PC…
2018-04-09 quant-ph
Symmetry reduction for testing $k$-block-positivity via extendibility
Kyoto University, Mathematics department(京都大学数学系)
本文提出利用最大纠缠态的对称性,通过减少半正定规划的规模来高效测试 $k$-块正性。
2025-05-28 quant-ph
Phase control of a longitudinal momentum entangled photon state by a deformable membrane mirror
我们提出了一个范例示范的潜力,可变形镜的闭环控制的双光子动量纠缠态,受相位波动。使用定制的膜反射镜来设置干涉仪设备的臂之间的相对相移。控制算法通过测量干涉仪的输出端口处的符合事件来估计量子态的相位,并且使用测量结果来向可变形反射镜提供反馈信号。在2000秒内,证明了符合率稳定在泊松噪声的1.5个标准偏差内。
2009-11-19 quant-ph
Testing Genuine Multipartite Nonlocality via an Inflated Network with Multi-copy Entangled States
International Quantum Academy(国际量子科学院);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);School of Information Science and Technology, Southwest Jiaotong University(西南交通大学信息科学与技术学院);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);School of Physics, Nankai University(南开大学物理学院);School of Mathematical Sciences, Capital Normal University(首都师范大学数学科学学院);Max-Planck-Institute for Mathematics in the Sciences(马克斯·普朗克科学研究所)
提出一种基于多拷贝真正多体纠缠态膨胀量子网络的噪声鲁棒方法,在Svetlichny双可分离模型下测试每拷贝的真正多体非局域性,将Gisin定理推广到任意多方,并实验验证了广义GHZ和W态的真正三方非局域性。
2026-06-07 quant-ph
New Possibilities for Testing Local Realism in High Energy Physics
结果表明,优势正电子偶素衰变产生的三个光子和$η_c$排斥衰变产生的两个矢量介子分别处于三重态和高维纠缠态.这两类纠缠态都具有Hardy型非定域性,并允许通过贝尔不等式进行量子力学与局域实在性的先验检验.给出了实验实现的可行性,并提出了利用两矢量介子纠缠态实现实验验证的具体方案。
2009-12-13 hep-ex hep-ph quant-ph
Entanglement-enhanced testing of multiple quantum hypotheses
量子假设检验在两个状态或两个通道的二元鉴别方面已经有了很大的进展。在这种情况下,我们已经知道量子纠缠可以用来增强两个玻色子通道的区分度。在这里,我们取消了二元假设的限制,并表明纠缠光子可以显着提高多玻色通道的歧视。更确切地说,我们制定了一个一般性的问题,通道位置发现的目标是确定目标通道的位置之间的许多背景通道。我们证明,在输入端使用纠缠光子,在输出端使用广义形式的条件置零接收器,我们可以胜过任何经典策略。我们的研究结果可以应用于提高一系列的技术任务,包括稀疏的经典数据的光学读出,光谱分析的频谱,并确定在固定范围内的目标的方向。
2020-07-29 quant-ph
Verifying Atom Entanglement Schemes by Testing Bell's Inequality
最近的实验,以测试贝尔不等式使用纠缠光子和离子的目的是测试基本的量子力学原理。已经取得了令人感兴趣的结果,许多漏洞可以弥补。在本文中,我们想指出的是,贝尔不等式的测试在验证原子纠缠方案中也起着重要的作用。作为一个例子,我们描述了一个方案,以制备任意纠缠态的N个二能级原子使用一个泄漏的光学腔和一个方案,纠缠原子内的光子晶体。在状态准备期间,没有光子被发射,并且观察贝尔不等式的违反是测试方案是否以高精度工作的唯一方法。
2001-02-16 quant-ph
1GHz clocked distribution of electrically generated entangled photon pairs
量子网络是实现分布式量子计算和量子通信的基础。纠缠光子是一种关键资源,其应用包括量子密钥分发、量子中继和量子中继器。集成在量子网络中的所有组件都必须同步,因此符合一定的时钟频率。在量子密钥分发这一最为成熟的技术中,时钟速率已经达到并超过了1GHz。在这里,我们展示了第一个电脉冲亚泊松纠缠光子源与现有的光纤网络在这个时钟速率下运行兼容。纠缠LED基于InAs/InP量子点在主电信窗口发射,每个发射周期的多光子概率小于10%,最大纠缠保真度为89%。我们使用这个设备来演示GHz时钟的纠缠量子比特分布在一个安装的光纤网络之间的两个点4.6公里。
2021-11-02 quant-ph