高维量子设备的鲁棒性认证
从经典可获取数据中认证量子行为,对于安全通信和可扩展量子技术至关重要。虽然存在贝尔非局域性和量子导引等强大的认证方法,但其实现通常需要纠缠或额外假设,且实验演示主要聚焦于低维系统。在最简制备-测量场景中(发送方将信息编码到量子态,接收方执行单次测量),鲁棒认证变得尤为困难,特别是在存在噪声和更高维希尔伯特空间的情况下。该工作提出、设计并实验实现了一种无需预共享资源或测量不相容性即可认证两方量子性的协议。实验采用单光子轨道角动量自由度实现,该自由度具有可扩展的高维特性。通过观测相关性的秩稳定性分析,该团队验证了协议的鲁棒性,即使存在噪声也能认证非经典性。该成果为验证高维量子通信系统提供了实用途径,并为安全且维度高效的量子信息处理开辟了新可能。

