认证量子网络中设备无关的最优量子随机性

贝尔非定域性提供了一种设备无关(DI)的方法来认证量子随机性,该方法无需对量子态制备和测量设备进行详细表征,即可从观测关联中提取真实随机数。然而,当前设备无关随机性认证策略的效率在非最大贝尔值情况下仍受严重限制,特别是在多体系统中。该研究团队基于GHZ态(Greenberger-Horne-Zeilinger态)的稳定子群结构,提出了一系列允许认证最优量子随机性并能自测试GHZ态的多体贝尔不等式。得益于GHZ态稳定子群的简洁表示,该贝尔不等式族结构简单且易于扩展至更多参与者。与Mermin型不等式相比,该不等式族在非最大贝尔值情况下能更高效地认证量子随机性。同时,该工作给出了Holevo熵的通用解析上界,在N=3时较MABK(Mermin-Ardehali-Belinskii-Klyshko)不等式、Parity-CHSH(Clauser-Horne-Shimony-Holt)不等式及Holz不等式展现出更优性能,这对量子网络中设备无关量子密码学的实验研究具有特殊意义。
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提交arXiv: 2026-01-26 14:40

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