26 мая Гох Кун Тонг и Валерио Скарани в Центре Quantum Technologies в Национальном университете Сингапура, с Андреа Коладанджело в Калифорнийском технологическом институте, сообщили по своей природе о Коммуникациях, что простой набор измерений может действовать как установление личности для любого запутанного государства с двумя частицами. Присутствие этого отпечатка пальца могло помочь удостоверить квантовые компьютеры или квантовые устройства шифрования, купленные от третьих лиц.Запутанное квантовое состояние сделано из двух или больше частиц, проводимых во множестве нерешенных результатов. Такие государства – топливо для квантового вычисления и приносят безопасность к квантовой коммуникации.
Проблема, трудно проверить, что этим государствам ожидали свойства их. Это оставляет дверь открытой для плохо функционирующих устройств.
«Мне нравится рассматривать нашу работу как обеспечение силы тестирования квантовых устройств потребителям, которые используют их. В настоящее время только те, кто строит устройства или понимает технический аспект их, могут выполнить тест», говорит Гох. Физики Quantum могли также использовать этот инструмент ‘самотестирования’ в качестве клетчатого шага в экспериментах лаборатории.Работа основывается на результатах другими группами, расширяя результаты для кубитов к более экзотическому qudits.
Qudits – более многомерные квантовые биты. Вместо того, чтобы просто хранить бит информации – 0 или 1 – у qudit есть большая информационная плотность, храня 0, 1, 2, 3, 4, и т.д.
Такие государства, хотя трудно сделать, интересны, потому что они могли ускорить некоторые задачи вычисления или коммуникации.Идея самопроверить значительная, потому что вообще трудно получить большую информацию о квантовом состоянии частицы. Состояние частицы описано ‘волновой функцией’, которая кодирует вероятности для различных свойств частицы, таких как поляризация или импульс. Чтобы быть уверенными в квантовом состоянии, Вы должны знать целую волновую функцию.
Однако здесь есть проблема. Измерение квантового состояния показывает всего одну стоимость – не полный набор возможностей.
Традиционный способ попытаться изучить полное квантовое состояние включает технику, названную томографией. Это требует измерения многих копий квантового состояния по-разному, подсчитывая все результаты различных измерений, чтобы дать полный набор вероятностей.
Это также включает трудоемкий процесс характеристики устройств измерения и выравнивания их с источником квантовых частиц.Самотестирование более эффективно, требуя меньшего количества измерений. Это также ‘независимо от устройства’, или как слепая томография – нуждающийся ни в какой характеристике устройства измерения, пока устройство, как гарантируют, обнаружит большинство частиц. Это вызвано тем, что отпечаток пальца – образец результатов через измерения двух частиц, которые могли только последовательно создаваться странными корреляциями в квантовом состоянии, не любым классическим процессом или случайно.
Наблюдение этого образца тогда означает, что квантовое состояние должно присутствовать.Известный ‘эксперимент CHSH’ в квантовой физике является примером снятия отпечатков пальцев для квантового состояния двух кубитов. Чтобы доказать, что тесты отпечатка пальца существуют для всех двух-qudit государств, авторы показали, что эти государства можно рассмотреть, как составлено из блоков двухуровневых систем, сродни кубитам.
Еще лучше эта математическая эквивалентность указывает на то, какие измерения необходимы – хотя еще не ясно, экспериментально дружелюбны ли они, чтобы сделать.Команды надеются, что это открытие заставит новую волну исследования находить прямые способы включить эту регистрацию экспериментов или устройств. До сих пор знаки хороши. «Всей моей работы за прошлые пять лет это привлекло большую часть внимания», говорит Скарани.
А также получение известие от коллег заинтересовало результатом, он был приглашен сделать доклад при самотестировании в QCrypt, ежегодной конференции по вопросам квантовой криптографии, проводимой в этом году в Великобритании в сентябре.