شعار زيفيرنت

اختبار ذاتي قوي للتجمعات الكمية القابلة للتوجيه وتطبيقاتها على شهادة الكم المستقلة عن الجهاز

التاريخ:


شين ليانغ تشين1,2,3, هوان يو كو1, وينبين تشو4, جوردي طرة3,5و يويه نان تشين1

1قسم الفيزياء ومركز حدود الكم للأبحاث والتكنولوجيا (QFort) ، جامعة تشينغ كونغ الوطنية ، تاينان 701 ، تايوان
2مركز داهليم لأنظمة الكم المعقدة ، جامعة فراي برلين ، 14195 برلين ، ألمانيا
3Max-Planck-Institut für Quantenoptik، Hans-Kopfermann-Straße 1، 85748 Garching، Germany
4كلية الدراسات العليا للمعلوماتية ، جامعة ناغويا ، تشيكوسا كو ، 464-8601 ناغويا ، اليابان
5Instituut-Lorentz، Universiteit Leiden، PO Box 9506، 2300 RA Leiden، The Netherlands

تجد هذه الورقة مثيرة للاهتمام أو ترغب في مناقشة؟ Scite أو ترك تعليق على SciRate.

ملخص

بالنظر إلى متباينة بيل ، إذا كان الانتهاك الكمي الأقصى لا يمكن تحقيقه إلا من خلال مجموعة واحدة من القياسات لكل طرف أو حالة كمية واحدة ، حتى الوحدات المحلية ، يشير المرء إلى ظاهرة مثل الاختبار الذاتي. على سبيل المثال ، يشهد الانتهاك الكمي الأقصى لمتباينة Clauser-Horne-Shimony-Holt أن الحالة الأساسية تحتوي على حالة التشابك القصوى المكونة من 1 كيوبت وأن قياسات طرف واحد تحتوي على زوج من مراقبات كيوبت المضادة للتنقل. نتيجة لذلك ، يتحقق الطرف الآخر تلقائيًا من مجموعة الحالات الموجهة عن بُعد ، أي "التجمع" ، في حالة eigenstates لزوج من المراقبات المضادة للتنقل. من الطبيعي أن نسأل ما إذا كان الانتهاك الكمي لمتباين بيل لم يتحقق إلى أقصى حد ، أو إذا كان المرء لا يهتم باختبار الحالة أو القياسات الذاتية ، فهل نحن قادرون على تقدير مدى قرب التجميع الأساسي من المرجع؟ في هذا العمل ، نقدم تقديرًا منهجيًا مستقلًا عن الجهاز من خلال اقتراح إطار عمل يسمى "الاختبار الذاتي القوي للتجميعات الكمية القابلة للتوجيه". على وجه الخصوص ، نحن نعتبر التجميعات تنتهك العديد من تباينات بيل النموذجية ونحصل على بيان قوي للاختبار الذاتي لكل سيناريو. تكون نتيجتنا مستقلة عن الجهاز (DI) ، أي أنه لا يوجد افتراض بالحالة المشتركة وأجهزة القياس المعنية. وبالتالي ، فإن عملنا لا يمهد فقط الطريق لاستكشاف العلاقة بين حدود مجموعة الارتباطات الكمية والتجمعات القابلة للتوجيه ، ولكنه يوفر أيضًا أداة مفيدة في مجالات الاعتماد الكمي لـ DI. كتطبيقين صريحين ، نوضح 2) أنه يمكن استخدامه لإثبات بديل لبروتوكول شهادة DI لجميع حالات التشابك ثنائية الكيوبت التي اقترحها Bowles et al. ، و XNUMX) أنه يمكن استخدامه للتحقق من جميع الحالات غير المتشابكة. - قنوات كيوبت لكسر التشابك مع افتراضات أقل مقارنة بعمل روسيت وآخرون.

► بيانات BibTeX

ferences المراجع

[1] شبيبة بيل ، الفيزياء الفيزياء Fizika 1 ، 195 (1964).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysicsPhysiqueFizika.1.195

[2] SJ Freedman و JF Clauser ، Phys. القس ليت. 28 ، 938 (1972).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.28.938

[3] N. Brunner ، و D. Cavalcanti ، و S. Pironio ، و V. Scarani ، و S. Wehner ، Rev. Mod. فيز. 86 ، 419 (2014).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.86.419

[4] A. Acín، N. Brunner، N. Gisin، S. Massar، S. Pironio، and V. Scarani، Phys. القس ليت. 98 ، 230501 (2007).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.98.230501

[5] سكاراني ، Acta Physica Slovaca 62 ، 347 (2012).

[6] جلالة وايزمان ، SJ Jones ، و AC Doherty ، Phys. القس ليت. 98 ، 140402 (2007).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.98.140402

[7] إم تي كوينتينو ، ت. فيرتيسي ، د. كافالكانتي ، ر. أوجوسياك ، إم. ديميانوفيتش ، أ. أسين ، ون. برونر ، فيز. القس أ 92 ، 032107 (2015).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.92.032107

[8] إم وولف ، دي بيريز-جارسيا ، سي فيرنانديز ، فيز. القس ليت. 103 ، 230402 (2009).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.103.230402

[9] JF Clauser و MA Horne و A. Shimony و RA Holt، Phys. القس ليت. 23 ، 880 (1969).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.23.880

[10] مايرز وأ. ياو ، في وقائع الندوة السنوية التاسعة والثلاثين حول أسس علوم الكمبيوتر (Cat. No.39CB98) (IEEE Comput. Soc).
https: / / doi.org/ 10.1109 / sfcs.1998.743501

[11] مايرز وأ. ياو ، معلومات الكم. حاسوب. 4 ، 273 (2004).
HTTP: / / dl.acm.org/ citation.cfm معرف = 2011827.2011830

[12] I. Šupi and J. Bowles، Quantum 4، 337 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-09-30-337

[13] إي شرودنجر ، بروك. كامبريدج فيل. شركة 31 ، 555 (1935).
http: / / journal.cambridge.org/ article_S0305004100013554

[14] كافالكانتي و ب.سكرزيبزيك ، تقارير عن التقدم في الفيزياء 80 ، 024001 (2017).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1361-6633/​80/​2/​024001

[15] R. Uola، ACS Costa، ​​HC Nguyen، and O. Gühne، Rev. Mod. فيز. 92 ، 015001 (2020).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.92.015001

[16] MF Pusey ، فيز. القس A 88 ، 032313 (2013).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.032313

[17] P. Skrzypczyk، M. Navascués، and D. Cavalcanti، Phys. القس ليت. 112 ، 180404 (2014).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.112.180404

[18] M. Piani و J. Watrous، Phys. القس ليت. 114 ، 060404 (2015).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.114.060404

[19] R. Gallego و L. Aolita ، فيز. القس X 5 ، 041008 (2015).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.5.041008

[20] C.-Y. هسيه ، Y.-C. ليانغ ، و R.-K. لي فيز. القس أ 94 ، 062120 (2016).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.062120

[21] H.-Y. كو ، S.-L. تشين ، سي.بادروني ، أ.ميرانوفيتش ، Y.-N. تشين ، وف. نوري ، فيز. القس أ 97 ، 022338 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.022338

[22] كافالكانتي ، P. Skrzypczyk ، GH Aguilar ، RV Nery ، PS Ribeiro ، و SP Walborn ، Nature Communications 6 (2015) ، 10.1038 / ncomms8941.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms8941

[23] C. Branciard، EG Cavalcanti، SP Walborn، V. Scarani، and HM Wiseman، Phys. القس أ 85 ، 010301 (R) (2012).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.85.010301

[24] إ. باسارو ، د. كافالكانتي ، ب.سكرزيبتشيك ، وأ. أسين ، المجلة الجديدة للفيزياء 17 ، 113010 (2015).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​17/​11/​113010

[25] P. Skrzypczyk و D. Cavalcanti ، فيز. القس ليت. 120 ، 260401 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.120.260401

[26] إم تي كوينتينو ، ت. فيرتيسي ، وإن.برونر ، فيز. القس ليت. 113 ، 160402 (2014).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.160402

[27] ر. Uola ، T. Moroder ، و O. Gühne ، Phys. القس ليت. 113 ، 160403 (2014).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.160403

[28] ر. Uola ، و C. Budroni ، و O. Gühne ، و J.-P. بيلونبا ، فيز. القس ليت. 115 ، 230402 (2015).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.115.230402

[29] D. Cavalcanti و P. Skrzypczyk ، فيز. القس أ 93 ، 052112 (2016).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.93.052112

[30] S.-L. تشين ، سي.بدروني ، واي.-سي. ليانغ و Y.-N. تشين ، فيز. القس ليت. 116 ، 240401 (2016).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.116.240401

[31] J. Kaniewski ، فيز. القس ليت. 117 ، 070402 (2016).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.117.070402

[32] تي يانغ ، ت. فيرتيسي ، ج. - د. بانكال ، في سكاراني ، وم. نافاسكويس ، فيز. القس ليت. 113 ، 040401 (2014).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.040401

[33] J.-D. Bancal، M. Navascués، V. Scarani، T. Vértesi، and TH Yang، Phys. القس أ 91 ، 022115 (2015).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.91.022115

[34] أي سي دوهرتي ، واي.- سي. Liang و B. Toner و S. Wehner ، في السنة الثالثة والعشرين. IEEE Conf. على Comput. Comp، 23، CCC'2008 (Los Alamitos، CA، 08) الصفحات 2008-199.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1109 / CCC.2008.26

[35] M. Navascués، S. Pironio، and A. Acín، Phys. القس ليت. 98 ، 010401 (2007).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.98.010401

[36] M. Navascués، S. Pironio، and A. Acín، New Journal of Physics 10، 073013 (2008).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​10/​7/​073013
http:/​/​stacks.iop.org/​1367-2630/​10/​i=7/​a=073013

[37] ت.مورودر ، ج.د. بانكال ، Y.-C. Liang ، M. Hofmann ، و O. Gühne ، Phys. القس ليت. 111 ، 030501 (2013).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.111.030501

[38] S.-L. تشين ، سي.بدروني ، واي.-سي. ليانغ و Y.-N. تشين ، فيز. القس أ 98 ، 042127 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.042127

[39] A. Acín، S. Massar، and S. Pironio، Phys. القس ليت. 108 ، 100402 (2012).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.108.100402

[40] N. Gisin ، مقالات في شرف A. Shimony ، تحرير WC Myrvold and J. Christian ، سلسلة أونتاريو الغربية في فلسفة العلوم (Springer ، New York ، 2009) الصفحات 125-140.
أرخايف: ضليع في الرياضيات، وعل / 0702021

[41] A. Acín، S. Pironio، T. Vértesi، and P. Wittek، Phys. القس أ 93 ، 040102 (2016).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.93.040102

[42] J. Bowles، I. Šupi، D. Cavalcanti، and A. Acín، Phys. القس ليت. 121 ، 180503 (2018 أ).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.180503

[43] J. Bowles، I. Šupi، D. Cavalcanti، and A. Acín، Phys. القس أ 98 ، 042336 (2018 ب).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.042336

[44] روسيت ، ف.بوشيمي ، واي.-سي. ليانغ ، فيز. القس X 8 ، 021033 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.8.021033

[45] متاح على https: / / github.com/ shinliangchen / collectlage_moment_matrices.
https: / / github.com/ shinliangchen / collectlage_moment_matrices

[46] BS Cirel'son، Lett. في الرياضيات. فيز. 4 ، 93 (1980).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1007 / BF00417500

[47] أ.أوهلمان ، تقارير عن الفيزياء الرياضية 9 ، 273 (1976).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0034-4877(76)90060-4

[48] آر جوزسا ، مجلة البصريات الحديثة 41 ، 2315 (1994).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1080 / 09500349414552171

[49] ص- ج. ليانغ ، Y.-H. Yeh و PEMF Mendonça و RY Teh و MD Reid و PD Drummond ، تقارير عن التقدم في الفيزياء 82 ، 076001 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1361-6633/​ab1ca4

[50] RV Nery ، MM Taddei ، P. Sahium ، SP Walborn ، L. Aolita ، و GH Aguilar ، Phys. القس ليت. 124 ، 120402 (2020).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.120402

[51] A. Tavakoli ، J. MK Kaniewski ، T. Vértesi ، D. Rosset ، و N. Brunner ، Phys. القس أ 98 ، 062307 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.062307

[52] A. Tavakoli، M. Smania، T. Vértesi، N. Brunner، and M. Bourennane، Science Advances 6، eaaw6664 (2020).
https: / / doi.org/ 10.1126 / sciadv.aaw6664

[53] مو رينو ، ج. كانيوسكي ، ون. برونر ، فيز. القس ليت. 121 ، 250507 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.250507

[54] J.-D. Bancal، N. Sangouard، and P. Sekatski، Phys. القس ليت. 121 ، 250506 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.250506

[55] أ. Jamiołkowski ، تقارير عن الفيزياء الرياضية 5 ، 415 (1974).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0034-4877(74)90044-5

[56] M.-D. تشوي ، الجبر الخطي Appl. 10 ، 285 (1975).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0024-3795(75)90075-0

[57] S.-L. تشن ، إن.ميكلين ، سي.بادروني ، و Y.-N. تشين ، فيز. القس البحث 3 ، 023143 (2021).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.023143

[58] S. Boyd and L. Vandenberghe، Convex Optimization، 1st ed. (مطبعة جامعة كامبريدج ، كامبريدج ، 2004).

[59] KT Goh، J. Kaniewski، E. Wolfe، T. Vértesi، X. Wu، Y. Cai، Y.-C. ليانغ ، وف. سكاراني ، فيز. القس أ 97 ، 022104 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.97.022104

[60] S. Pironio، M. Navascués، and A. Acín، SIAM Journal on Optimization 20، 2157 (2010).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1137 / 090760155

[61] TH يانغ و M. Navascués، Phys. القس أ 87 ، 050102 (2013).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.87.050102

[62] جيم بامبس وس. بيرونيو ، فيز. القس أ 91 ، 052111 (2015).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.91.052111

[63] BG كريستنسن ، Y.-C. ليانج ، إن.برونر ، إن. جيسين ، و بى جى كويات ، فيز. القس X 5 ، 041052 (2015).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevX.5.041052

[64] RF فيرنر ، فيز. القس أ 40 ، 4277 (1989).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.40.4277

[65] F. Buscemi ، فيز. القس ليت. 108 ، 200401 (2012).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.108.200401

[66] EG Cavalcanti و MJW Hall و HM Wiseman، Phys. القس A 87 ، 032306 (2013).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.87.032306

[67] Y.-Y. تشاو ، H.-Y. كو ، S.-L. تشن ، H.-B. تشن ، إف نوري ، ج. شيانغ ، C.-F. لي ، ج. Guo و Y.-N. Chen ، npj Quantum Information 6 (2020).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-020-00307-9

[68] إم مكاج ، تي إتش يانج ، وف. سكاراني ، جي فيز. ج: الرياضيات. ثيو. 45 ، 455304 (2012).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8113/​45/​45/​455304

[69] T. Coopmans ، و J. MK Kaniewski ، و C. Schaffner ، و Phys. القس أ 99 ، 052123 (2019).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.99.052123

[70] WF Stinespring ، وقائع الجمعية الرياضية الأمريكية 6 ، 211 (1955).
الشبكي: / / doi.org/ 10.2307 / 2032342

[71] C. Branciard، D. Rosset، Y.-C. Liang، and N. Gisin، Phys. القس ليت. 110 ، 060405 (2013).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.110.060405

[72] M. Horodecki، PW Shor، and MB Ruskai، مراجعات في الفيزياء الرياضية 15 ، 629 (2003).
https: / / doi.org/ 10.1142 / s0129055x03001709

[73] إم وولف ، ملاحظات المحاضرة (2012).
http: / / www-m5.ma.tum.de/ foswiki / pub / M5 / Allgemeines / MichaelWolf / QChannelLecture.pdf

دليلنا يستخدم من قبل

[1] Yuan-Yuan Zhao و Huan-Yu Ku و Shin-Liang Chen و Hong-Bin Chen و Franco Nori و Guo-Yong Xiang و Chuan-Feng Li و Guang-Can Guo و Yueh-Nan Chen ، "عرض تجريبي للقياس المستقل عن جهاز القياس للتوجيه الكمي "، npj Quantum Information 6، 77 (2020).

[2] Shin-Liang Chen و Nikolai Miklin و Costantino Budroni و Yueh-Nan Chen ، "القياس الكمي المستقل عن الجهاز لعدم توافق القياس" ، بحوث المراجعة البدنية 3 2، 023143 (2021).

[3] Yi-Te Huang ، و Jhen-Dong Lin ، و Huan-Yu Ku ، و Yueh-Nan Chen ، "قياس نقل الحالة الكمية على الأجهزة الكمومية" ، بحوث المراجعة البدنية 3 2، 023038 (2021).

[4] Shubhayan Sarkar و Debashis Saha و Remigiusz Augusiak ، "شهادة القياسات غير المتوافقة باستخدام التوجيه الكمي" ، أرخايف: 2107.02937.

[5] هوان يو كو ، وجوزيف كادليك ، وأنتونين سيرنوش ، وماركو توليو كوينتينو ، ووينبين زو ، وكاريل ليمر ، ونيل لامبرت ، وآدم ميرانوفيتش ، وشين ليانغ تشين ، وفرانكو نوري ، ويويه نان تشين ، قنوات بدون تشابك "، أرخايف: 2106.15784.

الاستشهادات المذكورة أعلاه من إعلانات ساو / ناسا (تم آخر تحديث بنجاح 2021-09-28 13:39:23). قد تكون القائمة غير كاملة نظرًا لأن جميع الناشرين لا يقدمون بيانات اقتباس مناسبة وكاملة.

لا يمكن أن تجلب استشهد تبادل البيانات أثناء آخر محاولة 2021-09-28 13:39:20: لا يمكن جلب البيانات المستشهد بها من 10.22331 / q-2021-09-28-552 من Crossref. هذا أمر طبيعي إذا تم تسجيل DOI مؤخرًا.

أفلاطون. Web3 مُعاد تصوره. تضخيم ذكاء البيانات.
انقر هنا للوصول.

المصدر: https://quantum-journal.org/papers/q-2021-09-28-552/

بقعة_صورة

أحدث المعلومات الاستخباراتية

بقعة_صورة

الدردشة معنا

أهلاً! كيف يمكنني مساعدك؟