基于最大混合态的量子测量实验认证
量子物理
2026-01-13 v2
摘要
迄今为止，要在最小假设下从输入输出统计数据中认证量子设备，需准备特定的纯量子态。最近，Xu 等人 [Phys. Rev. Lett. 132, 140201 (2024)] 证明了某些量子可观测量集合可使用任意满秩态进行认证。然而，其方法仅限于理想条件。本文针对该问题提出了一种实验上稳健的方法，无需准备与特定纯态高度一致的态。我们通过使用最大混合态作为输入，在实验上实现了该方法的可行性，分别对实现佩斯集中 24 个四进制可观测量的光子装置 [J. Phys. A 24, L175 (1991)] 和 Yu 与 Oh 集中 13 个三进制可观测量 [Phys. Rev. Lett. 108, 030402 (2012)] 进行认证。该方法为认证高维量子系统提供了关键优势，因为其可与最大混合态和热力学态一起工作。
引用
@article{arxiv.2504.16484,
title = {Experimental Certification of Quantum Measurements with Maximally Mixed States},
author = {Jia-He Liang and Ze-Yan Hao and Jia-Kun Li and Kai Sun and Zhen-Peng Xu and Jin-Shi Xu and Chuan-Feng Li and Guang-Can Guo and Adán Cabello},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.16484},
year = {2026}
}