Vorbereiten-und-Messen-Szenarien mit Photonenzahl-Beschränkungen

Wir untersuchen Korrelationen im Vorbereiten-und-Messen-Szenario, wenn die Quantenkommunikation durch Photonenzahlstatistiken eingeschränkt ist. Solche Beschränkungen sind natürliche und praktische Kontrollparameter für die semi-geräteunabhängige Zertifizierung auf optischen Plattformen. Um diese Szenarien zu analysieren, zeigen wir, wie Relaxationen mittels semidefiniter Programmierung für nichtkommutative polynomiale Optimierung verwendet werden können, um die Menge der Quantenkorrelationen unter Einschränkungen der Photonenzahlverteilung zu begrenzen. Die Praktikabilität dieser Methode wird durch die Berechnung optimaler Leistungsgrenzen bei mehreren bekannten Kommunikationstasks demonstriert. Anschließend wenden wir die Methode auf die Zertifizierung semi-geräteunabhängiger Protokolle zur Zufallszahlengenerierung an und zeigen, wie man die bedingte Shannon-Entropie begrenzen kann. Wir präsentieren dieses vielseitige Werkzeug, indem wir die Zufallsextraktion in etablierten Protokollen basierend auf kohärenten Zuständen und Homodyn-Messungen verbessern.