条件冯·诺依曼熵的设备无关下界

若干设备无关（DI）协议的速率，包括量子密钥分发（QKD）与随机性扩展（RE），可通过在特定量子态类上对条件冯·诺依曼熵进行优化来计算。本工作中，我们引入一种数值方法以计算此类速率的下界。我们导出一系列优化问题，其收敛于定义在一般可分希尔伯特空间上的系统的条件冯·诺依曼熵。利用 Navascués-Pironio-Acín 层级，我们可以将这些问题松弛为半定规划，从而给出计算 DI 协议速率下界的计算易处理方法。将我们的方法应用于计算 DI-RE 与 DI-QKD 协议的速率，我们发现相较所有先前的数值技术有实质性改进，对 DI-RE 与 DI-QKD 均展现出显著更高的速率。特别地，对于 DI-QKD，我们给出了一个处于当前能力范围内的极小探测效率阈值。此外，我们证明我们的方法能够通过恢复所有已知紧解析界至若干小数位而快速收敛。最后，我们注意到我们的方法与熵累积定理兼容，因此可用于计算有限轮协议的速率并进而证明其安全性。