論文の概要: Assessing randomness with the aid of quantum state measurement
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.09568v1
- Date: Fri, 21 Feb 2020 22:31:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-02 11:31:25.197373
- Title: Assessing randomness with the aid of quantum state measurement
- Title（参考訳）: 量子状態測定によるランダム性の評価
- Authors: Mathew R. Coleman, Kaylin G. Ingalls, John T. Kavulich, Sawyer J.
Kemmerly, Nicolas C. Salinas, Efrain Venegas Ramirez, Maximilian Schlosshauer
- Abstract要約: 我々は光子の偏光測定からランダムビットの生成を検討する。
我々は、異なる非絡み合った状態と絡み合った状態の光子を作成し、これらの状態をトモグラフィーで測定する。
我々は、量子状態に関する情報を用いて、最小エントロピーの観点から、与えられた光子状態から生成された最小のランダムさを、異なるビット生成測定によって決定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Randomness is a valuable resource in science, cryptography, engineering, and
information technology. Quantum-mechanical sources of randomness are attractive
because of the indeterminism of individual quantum processes. Here we consider
the production of random bits from polarization measurements on photons. We
first present a pedagogical discussion of how the quantum randomness inherent
in such measurements is connected to quantum coherence, and how it can be
quantified in terms of the quantum state and an associated entropy value known
as min-entropy. We then explore these concepts by performing a series of
single-photon experiments that are suitable for the undergraduate laboratory.
We prepare photons in different nonentangled and entangled states, and measure
these states tomographically. We use the information about the quantum state to
determine, in terms of the min-entropy, the minimum amount of randomness
produced from a given photon state by different bit-generating measurements.
This is helpful in assessing the presence of quantum randomness and in ensuring
the quality and security of the random-bit source.
- Abstract（参考訳）: ランダムネスは科学、暗号、工学、情報技術において貴重な資源である。
量子力学的なランダム性源は、個々の量子過程の不確定性のために魅力的である。
ここでは光子の偏光測定からランダムビットの生成を検討する。
まず、このような測定に内在する量子ランダム性が量子コヒーレンスとどのように結びついているか、量子状態とミンエントロピーとして知られる関連するエントロピー値の観点でどのように量子化できるかに関する教育的議論を行った。
次に, 大学研究室に適した単光子実験を行い, それらの概念を考察する。
異なる非絡み合い状態および絡み合い状態の光子を作成し、トモグラフィーでこれらの状態を測定する。
我々は、量子状態に関する情報を用いて、最小エントロピーの観点から、与えられた光子状態から生成された最小のランダムさを異なるビット生成測定によって決定する。
これは、量子ランダム性の存在を評価し、ランダムビットソースの品質とセキュリティを確保するのに役立つ。
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