以最少测量数自测试任意局域维度的量子系统

近年来，贝尔非定域性作为设备无关认证方案的资源已被广泛研究。设备无关认证的最强形式称为自测试，其在给定设备的情况下，无需任何关于设备内部运作的知识即可认证所承诺的量子态以及作用于其上的量子测量。尽管已有关于自测试协议的各种结果，基于违反单个 $d$ 结果贝尔不等式提出 qudit-qudit 纠缠态的认证方案仍是一个高度非平凡的问题。我们在此解决该问题，并提出一种利用可能的最少测量数（即每个子系统两个）对任意局域维度的最大纠缠态进行自测试的协议。我们的自测试结果可用于实现无界随机性扩展，即 $\log_2d$ 个完美随机比特，而它仅需一个随机比特来编码测量选择。