基于非局域关联的量子器件物理表征

在量子信息理论的器件无关方法中，量子系统被视为黑箱，给定输入（测量设置）后返回输出（测量结果）。这些黑箱的处理与其实际内部工作机制无关。在本文中，我们开发了 SWAP 这一理论概念，结合用于表征量子关联的半定规划工具，使我们能够从观测到的测量统计中估算黑箱的物理属性。我们发现，SWAP 工具提供的界限比先前已知的技术高出数个数量级（例如：对于大于 2.57 的 CHSH 违背值，SWAP 预测单态保真度大于 70%）。该方法还使我们能够处理迄今为止难以解决的案例，例如 CGLMP 场景下非最大纠缠双量子比特态的鲁棒器件无关自检验（其中 Jordan 引理不适用）以及纠缠测量的器件无关认证。我们进一步应用 SWAP 方法将非局域关联与功提取和量子维度联系起来，从而证明该工具可用于研究仅依赖可获取统计知识的多种属性。