量子非局域性与设备独立随机性对噪声信号通道具有鲁棒性
量子物理
2026-05-21 v1
摘要
给定一对接受随机二进制输入并返回二进制输出的孤立设备,用户可仅凭观察到的数据alone 判断该机制是否可被经典解释。贝尔不等式进一步指出,如果设备对纠缠量子态进行特定测量,经典解释即可被排除,为基于此的密码协议提供了设备独立 (DI) 安全性。在某些协议(例如在紧凑空间中执行的协议)中,可能难以完美强制执行贝尔不等式所需的非信号假设。这促使我们提出问题:量子非局域性对此类缺陷鲁棒吗?我们表明,如果二进制信道在任何测量之前将一方的输入的噪声副本发送给另一方,答案是肯定的。我们完全刻画了该情景下的局部多面体的顶点和面,并识别出 certify non-signaling 量子关联的贝尔不等式。这一点即使在几乎完美副本被发送时也可实现。我们进一步表明,所识别的不等式在 certify DI 随机性时比 Clauser-Horne-Shimony-Holt 不等式对去极化噪声更鲁棒。此外,我们刻画了当双方都接收到彼此输入的噪声副本时局部多面体的情况,并得出类似的结论,留下许多新的潜在贝尔不等式待探索。
引用
@article{arxiv.2605.21293,
title = {Quantum Nonlocality and Device-Independent Randomness are Robust to Noisy Signaling Channels},
author = {Kuntal Sengupta and Lewis Wooltorton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.21293},
year = {2026}
}
备注
13 + 21 pages, 4 figures