سناریوهای مستقل از ابزارها در اطلاعات کوانتومی

ﺳﻨﺎﺭﯾﻮﻫﺎﯼ ﻣﺴﺘﻘﻞ ﺍﺯ ﺍﺩﻭﺍﺕ (Device− Independent) یک ﺗﻐﯿﯿﺮ ﺑﻨﯿﺎﺩﯾﻦ ﺩﺭﻧﻈﺮﯾﻪ ﺍﻃﻼﻋﺎﺕ ﮐﻮﺍﻧﺘﻮمی ﺍﯾﺠﺎﺩ ﮐﺮﺩەﺍﻧﺪ ﮐﻪ ﺍﻣﺎﻥ ﺍﺟﺮﺍﯼ ﭘﺮﻭﺗﮑﻞ ﻫﺎﯼ ﮐﻮﺍﻧﺘﻮمی ﺍﻣﻦ ﻭ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﺄﯾﯿﺪ ﺭﺍ ﺑﺪﻭﻥ ﻧﯿﺎﺯ ﺑﻪ ﺍﻋﺘﻤﺎﺩ ﺑﻪ ﺟﺰﺋﯿﺎﺕ ﺩﺍﺧل ﺩﺳﺘﮕﺎەﻫﺎ ﻓﺮﺍﻫﻢ میﮐﻨﻨﺪ. ﺍﯾﻦ رویکرد ﺑﺮﭘﺎﯾەﯼ ﻧﺎﻣﻮﺿﻌﯿﺖ ﺑﻞ (Bell N onlocality) ﺑﻨﺎ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ، به ﻃﻮﺭﯼ ﮐﻪ ﻧﻘﺾ ﻧﺎﻣﺴﺎﻭﯼ ﺑﻞ ﺑﺮﺍﯼ ﺗﺄﯾﯿﺪ ﻭﯾﮋگیﻫﺎﯾﯽ ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺩﺭﻫﻢ ﺗﻨﯿﺪگی، ﺗﺼﺎﺩفیﺑﻮﺩﻥ، ﻭ ﺍﻣﻨﯿﺖ ﺭﻣﺰﻧﮕﺎﺭﯼ به‌کار می‌رﻭﺩ. ﺍﯾﻦ ﻣﻔﻬﻮﻡ ﮐﺎﺭﺑﺮﺩﻫﺎﯼ ﮔﺴﺘﺮﺩەﺍﯼ ﺩﺭ ﺭﻣﺰﻧﮕﺎﺭﯼ ﮐﻮﺍﻧﺘﻮمی، ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺍﻋﺪﺍﺩ ﺗﺼﺎﺩﻓ ﮐﻮﺍﻧﺘﻮمی، ﺧﻮﺩﺁﺯﻣﺎﯾﯽ (Self testing)، ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺕ ﮐﻮﺍﻧﺘﻮمی، ﻭ ﺷبکهﻫﺎﯼ ﮐﻮﺍﻧﺘﻮمی ﺩﺍﺭﺩ. ﺩﺭ ﺭﻣﺰﻧﮕﺎﺭﯼ ﮐﻮﺍﻧﺘﻮمی ﻣﺴﺘﻘﻞ ﺍﺯ ﺍﺩﻭﺍﺕ، ﺍﻣﻨﯿﺖ ﮐﻠﯿﺪﻫﺎﯼ ﻣﺒﺎﺩله ﺷﺪﻩ ﺻﺮﻓﺎﹰ ﺑﺮ ﺍﺳﺎﺱ ﻧﻘﺾ ﻧﺎﻣﺴﺎﻭﯼ ﺑﻞ ﺗﻀﻤﯿﻦ می‌ﺷﻮﺩ، ﺑﺪﻭﻥ ﺍﯾﻨﮑﻪ ﻧﯿﺎﺯﯼ ﺑﻪ ﺷﻨﺎﺧﺖ عملکرد ﺩﺍخل ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ ﻭ ﮔﯿﺮﻧﺪﻩ ﺑﺎﺷﺪ. ﺩﺭ ﺣﻮﺯەﯼ ﺍﻋﺪﺍﺩ ﺗﺼﺎﺩفی، ﺍﯾﻦ ﺭﻭﺵ امکان ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺍﻋﺪﺍﺩ ﺗﺼﺎﺩﻓ ﮐﻮﺍﻧﺘﻮمی ﺗﺄﯾﯿﺪﭘﺬﯾﺮ ﺭﺍ ﻓﺮﺍﻫﻢ میﮐﻨﺪ ﮐﻪ حتی ﺩﺭ ﺣﻀﻮﺭیک ﺟﺎﺳﻮﺱ ﮐﻪ ﺩﺳﺘﮕﺎەﻫﺎ ﺭﺍ ﮐﻨﺘﺮﻝ میﮐﻨﺪ، ﻫﻢ ﻏﯿﺮﻗﺎﺑﻞ ﭘﯿﺶ بینی باقی میﻣﺎﻧﻨﺪ. یکی دیگر ﺍﺯجنبهﻫﺎﯼ ﮐﻠﯿﺪﯼ ﺳﻨﺎﺭﯾﻮﻫﺎﯼ ﻣﺴﺘﻘﻞ ﺍﺯ ﺍﺩﻭﺍﺕ، ﺧﻮﺩﺁﺯﻣﺎﯾﯽ ﺍﺳﺖ ﮐﻪ ﺍﺟﺎﺯﻩ می‌دهد ﺗﻨﻬﺎ ﺑﺮ ﺍﺳﺎﺱ ﺩﺍﺩەﻫﺎﯼ ﻣﺸﺎﻫﺪەﺷﺪﻩ، ﺣﺎﻟﺖ ﻫﺎ ﻭﺍﻧﺪﺍﺯەﮔﯿﺮﯼ ﻫﺎﯼ ﮐﻮﺍﻧﺘﻮمی ﺭﺍ ﺗﺄﯾﯿﺪ ﮐﻨﯿﻢ. ﺍﯾﻦ ﻭﯾﮋگی، ﺗﺄﯾﯿﺪ ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺩﺭﻫﻢ ﺗﻨﯿﺪگی ﺩﺭ شبکهﻫﺎﯼ ﮐﻮﺍﻧﺘﻮمی ﺭﺍ ﺗﺴﻬﯿﻞ ﮐﺮﺩﻩ ﻭ ﺩﺭ ﺗﻮسعهﯼ ﺳﺨﺖ ﺍﻓﺰﺍﺭﻫﺎﯼ ﺍﻣﻦ ﮐﻮﺍﻧﺘﻮمی ﻧﻘﺶ مهمی ﺍﯾﻔﺎ می‌کند. ﺑﺎ ﻭﺟﻮﺩ ﺍﻫﻤﯿﺖ ﻧﻈﺮﯼ ﻭ ﮐﺎﺭﺑﺮﺩﯼ ﺳﻨﺎﺭﯾﻮﻫﺎﯼ ﻣﺴﺘﻘﻞ ﺍﺯ ﺍﺩﻭﺍﺕ، ﭘﯿﺎﺩەﺳﺎﺯﯼ ﺗﺠﺮﺑﯽ ﺍﯾﻦ ﭘﺮﻭﺗﮑﻞ ﻫﺎ ﺑﺎ ﭼﺎﻟﺶ ﻫﺎﯾﯽ ﻣﻮﺍﺟﻪ ﺍﺳﺖ، ﺍﺯ ﺟﻤﻠﻪ ﻣﺤﺪﻭﺩﯾﺖ ﻫﺎﯼ ﺁﺷکاﺭﺳﺎﺯﯼ، ﻧﻮﯾﺰ، ﻭ ﺣﻔﺮەﻫﺎﯼ آزمایشی ﮐﻪ می‌توﺍﻧﻨﺪ ﻫﻤﺒﺴﺘگی‌های ﻧﺎﻣﻮضع ﺭﺍ ﺗﻀﻌﯿﻒ ﮐﻨﻨﺪ. ﺑﺎ ﺍﯾﻦ ﺣﺎﻝ، ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ ﻫﺎﯼ ﺍﺧﯿﺮ ﺍﯾﻦ ﮐﺎﺭﺑﺮﺩﻫﺎ ﺭﺍ ﺑﻪ ﻭﺍﻗﻌﯿﺖ ﻧﺰﺩﯾک تر ﮐﺮﺩەﺍﻧﺪ. ﺩﺭ ﺍﯾﻦ ﺍﺭﺍﺋﻪ، ﺗﺼﻮﯾﺮﯼ ﺟﺎمع ﺍﺯ ﺳﻨﺎﺭﯾﻮﻫﺎﯼ ﻣﺴﺘﻘﻞ ﺍﺯ ﺍﺩﻭﺍﺕ ﺍﺯ ﻣﺒﺎنی ﻧﻈﺮﯼ ﺗﺎ ﮐﺎﺭﺑﺮﺩﻫﺎﯼ ﭘﯿﺸﺮﻓﺘﻪ ﺩﺭ ﺭﻣﺰﻧﮕﺎﺭﯼ ﮐﻮﺍﻧﺘﻮمی، ﮔﺴﺘﺮﺵ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺍﻋﺪﺍﺩ ﺗﺼﺎﺩفی، ﻭ ﺷبکهﻫﺎﯼ ﮐﻮﺍﻧﺘﻮمی، ﺍﺭﺍﺋﻪ میﺷﻮﺩ.