基于单粒子纠缠的现实量子随机数发生器的熵认证
量子物理
2021-08-18 v2 数学物理
math.MP
光学
摘要
在单粒子纠缠(SPE)中，单个粒子的两个自由度相互纠缠。SPE是一种既可用于量子通信协议，也可用于基于Kochen-Specker定理的非上下文性实验检验的资源。SPE可通过基于Bell不等式的量子上下文性检验来认证。由于实验装置中不可避免地存在非理想性，实际在两个同时测量的可观测量之间产生不期望的关联，单粒子纠缠系统对Bell型不等式违背的实验可能受到此背景下定域性漏洞的类比影响。本文通过定量分析了SPE光子实验中现实装置的行为来解决该问题。特别地，我们展示了如何对基于光子SPE态的Bell不等式违背的现实量子随机数发生器提供半设备无关的随机性认证。该分析进一步扩展，通过马尔可夫模型涵盖由于死时间、暗计数和后脉冲影响单光子探测器（尤其在不进行符合测量时）的记忆效应。还提出了一种从实验数据集合中估计量子转移概率的无偏估计量。
引用
@article{arxiv.2104.06092,
title = {Entropy certification of a realistic QRNG based on single-particle entanglement},
author = {Sonia Mazzucchi and Nicolò Leone and Stefano Azzini and Lorenzo Pavesi and Valter Moretti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.06092},
year = {2021}
}