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利用一族 Bell 表达式进行希尔伯特空间维度的设备无关认证

量子物理 2020-12-29 v1

摘要

维度见证提供了一种设备无关的认证,即复现观测数据所需的最小维度,而不对用于生成实验统计的设备运作施加假设。在本文中,我们提供了一族 Bell 表达式,其中 Alice 和 Bob 分别进行 2n12^{n-1}nn 个二值测量,它们作为 2m2^{m} 维希尔伯特空间(m=1,2..2n/2m=1,2..2^{\lfloor n/2\rfloor})的设备无关维度见证。此处考虑的一族 Bell 表达式决定了一种称为 nn 位奇偶盲随机存取码的通信游戏的成功概率。奇偶盲约束等价于操作理论本体论模型中制备非语境性假设。对于任意给定 n3n\geq 3,若此类约束施加于随机存取码的编码方案,则该 Bell 表达式的定域界降至制备非语境界。我们给出 n=4,5n=4,5 情形的显式例子以表明相关 Bell 表达式认证了单量子比特和两量子比特系统,以及 n=6n=6 情形相关 Bell 表达式认证了单量子比特、两量子比特和三量子比特系统。我们进一步展示了多个 Bob 顺序共享量子制备语境性,以考察共享制备语境性的 Bob 数目是否依赖于系统维度。我们给出 n=5n=566 的显式例子表明顺序共享语境性的 Bob 数目对任意 2m2^{m} 维系统保持不变。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.13876,
  title  = {Device-independent certification of Hilbert space dimension using a family of Bell expressions},
  author = {A. K. Pan and Shyam Sundar Mahato},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.13876},
  year   = {2020}
}