探测多体纠缠态各种自测试协议的鲁棒性
量子物理
2026-05-06 v1
摘要
设备独立地对多体纠缠态进行认证在广泛的实际应用中发挥核心作用，包括量子网络、会议密钥协商以及可验证的分布量子计算。特别重要的多体纠缠态类别是 Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态。已提出多种 Bell 算子用于自测试 GHZ 态。然而，在实际场景中，由于存在瑕疵和有限的统计数据，观测到的统计数据并不满足理想的自测试关系。因此，调查和比较不同自测试协议的鲁棒性变得必不可少。本文研究了基于 Svetlichny 和 Mermin--Ardehali--Belinskii--Klyshko（MABK）Bell 算子构建的自测试方案的鲁棒性，使用 Kaniewski 开发的算子不等式框架[\href{https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.070402}{Phys. Rev. Lett. 117, 070402 (2016)}]。我们推导了从观测到的 Bell 算子值提取保真度的下界。虽然这些协议自测试相同的底层状态，但鲁棒性水平显著不同。通过比较所得保真度下界，我们证明了基于 Svetlichny 贝尔算子构建的自测试方案在两种方法中最具鲁棒性。我们的结果确定，Svetlichny 算子基于的自测试协议是现实、嘈杂实验场景下对 GHZ 态进行设备独立认证的最佳候选方案。
引用
@article{arxiv.2605.03518,
title = {Probing the robustness of various self-testing protocols for mulipartite entangled states},
author = {Priyaranjan K. Jha and Ritesh K. Singh and A. K. Pan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.03518},
year = {2026}
}