論文の概要: Self-testing of a single quantum device under computational assumptions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.09161v4
- Date: Tue, 17 May 2022 15:07:50 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-06 02:55:44.026652
- Title: Self-testing of a single quantum device under computational assumptions
- Title（参考訳）: 計算的仮定による単一量子デバイスの自己検証
- Authors: Tony Metger, Thomas Vidick
- Abstract要約: 自己検査は、古典的な入出力相関のみに基づいて任意の量子システムを特徴づける手法である。
我々は、実際には実施が難しい複数の非通信当事者の設定を、1つの計算上の有界な当事者によって置き換える。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 7.716156977428555
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Self-testing is a method to characterise an arbitrary quantum system based
only on its classical input-output correlations, and plays an important role in
device-independent quantum information processing as well as quantum complexity
theory. Prior works on self-testing require the assumption that the system's
state is shared among multiple parties that only perform local measurements and
cannot communicate. Here, we replace the setting of multiple non-communicating
parties, which is difficult to enforce in practice, by a single computationally
bounded party. Specifically, we construct a protocol that allows a classical
verifier to robustly certify that a single computationally bounded quantum
device must have prepared a Bell pair and performed single-qubit measurements
on it, up to a change of basis applied to both the device's state and
measurements. This means that under computational assumptions, the verifier is
able to certify the presence of entanglement, a property usually closely
associated with two separated subsystems, inside a single quantum device. To
achieve this, we build on techniques first introduced by Brakerski et al.
(2018) and Mahadev (2018) which allow a classical verifier to constrain the
actions of a quantum device assuming the device does not break post-quantum
cryptography.
- Abstract（参考訳）: 自己テストは、古典的な入出力相関のみに基づいて任意の量子系を特徴づける手法であり、デバイスに依存しない量子情報処理や量子複雑性理論において重要な役割を果たす。
自己テストに関する先行研究は、システムの状態が局所的な測定のみを行い、通信できない複数のパーティ間で共有されているという仮定を必要とする。
ここでは,実際に実施するのが困難である複数の非共用者の設定を,単一の計算的有界者によって置き換える。
具体的には、古典的検証者が単一の計算有界量子デバイスがベル対を準備し、その上で単一量子ビットの測定を行い、そのデバイスの状態と測定の両方に適用される基底の変化を堅牢に証明できるプロトコルを構築する。
つまり、計算上の仮定の下では、検証者は1つの量子デバイス内で、通常2つの分離されたサブシステムと密接な関係を持つ性質である絡み合いの存在を証明できる。
これを実現するために、Brakerski et al. (2018) と Mahadev (2018) が最初に導入した技術に基づいて、量子デバイスが量子暗号を破らないことを前提として、古典的な検証者が量子デバイスの動作を制限できるようにする。
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