m方最大纠缠态与可观测量的鲁棒自测试

随着量子技术的快速发展，量子设备功能的设备无关测试变得越来越重要。自测试是一种基于关联的协议，能够在无需了解设备内部工作原理的情况下，认证承诺的量子态及其上执行的测量。这种方法通常依赖于对合适贝尔不等式的最优量子违反。自测试已在双粒子贝尔实验背景下得到广泛研究。然而，由于多粒子量子关联的复杂性，其在多粒子场景中的扩展在很大程度上仍未探索。在这项工作中，我们提出了一种简单高效的自测试协议，基于涉及任意数量方、每方两个输入的Svetlichny不等式的最优量子违反来认证态和可观测值。我们的方法利用优雅的平方和（sum-of-squares）方法推导Svetlichny泛函的最优量子值，无需假设量子系统的维度。这使得能够对m方最大纠缠态和每方的局域反对易可观测值进行自测试。此外，我们开发了一种交换电路等距映射，以评估在真实实验中存在噪声和缺陷时，参考态和测量与其理想对应物的接近程度，从而证明我们自测试协议的鲁棒性。最后，我们展示了我们的自测试协议如何促进生成认证的随机性，这些随机性来自能够最优违反Svetlichny不等式的关联。