Établir la confiance pour les états quantiques à variables continues.

Résumé Nous présentons d'abord la tomographie d'état quantique hétérodyne, une méthode fiable de certification d'état quantique à variation continue qui donne directement les éléments de la matrice de densité de l'état considéré et les intervalles de confiance analytiques, en utilisant la détection hétérodyne. Cette méthode ne nécessite ni reconstruction mathématique des données, ni binning discret de l'espace d'échantillonnage, et utilise un seul paramètre de mesure gaussien. Au-delà de la tomographie d'état quantique et sans son hypothèse de copies identiques, nous dérivons également un protocole général pour vérifier des états quantiques purs à variables continues avec des mesures gaussiennes contre des adversaires totalement malveillants. En particulier, nous utilisons une réduction de De Finetti pour les systèmes à dimension infinie. Comme application, nous considérons le calcul quantique universel vérifié à variables continues, avec une puissance de calcul limitée aux opérations gaussiennes et une source d'états non gaussiens non fiable. Ces résultats sont obtenus à l'aide d'un nouvel estimateur analytique de la valeur attendue de tout opérateur agissant sur un état quantique à variable continue avec un support limité sur la base de Fock, calculé avec des échantillons provenant de la détection hétérodyne de l'état.