論文の概要: Semi-device-independent certification of independent quantum state and measurement devices

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2003.03859v2
• Date: Thu, 17 Sep 2020 14:36:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-30 05:10:33.671137
• Title: Semi-device-independent certification of independent quantum state and measurement devices
• Title（参考訳）: 独立量子状態及び測定装置の半デバイス非依存認証
• Authors: Armin Tavakoli
• Abstract要約: 量子デバイスが意図したように振る舞うことを証明することは、量子情報科学にとって不可欠である。 実験者は装置の独立性と不明瞭な空間次元の知識を仮定する。 提案手法は実験で容易に実装できる。
• 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: Certifying that quantum devices behave as intended is crucial for quantum information science. Here, methods are developed for certification of both state preparation devices and measurement devices based on prepare-and-measure experiments with independent devices. The experimenter assumes the independence of the devices and knowledge of the Hilbert space dimension. Thus no precise characterisation of any part of the experiment is required. The certification is based on a randomised version of unambiguous state discrimination and targets the class of state ensembles corresponding to quantum $t$-designs of any size and any dimension. These quantum designs are sets of states over which the average of any $t$-degree polynomial equals its average over all pure states, and they accommodate many of the most useful discrete structures in quantum information processing. Furthermore, it is shown that the same experiments also certify the detection efficiency of the measurement devices, as well as their non-projective nature. The presented methods can readily be implemented in experiments.
• Abstract（参考訳）: 量子デバイスが意図したように振る舞うことを証明することは、量子情報科学にとって不可欠である。 ここでは、独立デバイスを用いた準備・測定実験に基づいて、状態準備装置と測定装置の両方の認証方法を開発した。 実験者は、ヒルベルト空間次元のデバイスと知識の独立性を仮定する。 したがって、実験のどの部分も正確な特徴化は必要ない。 この認証は、曖昧な状態識別のランダム化バージョンに基づいており、任意のサイズと任意の次元の量子$t$-designsに対応する状態アンサンブルのクラスをターゲットにしている。 これらの量子設計は、任意の t$-次多項式の平均がすべての純粋状態の平均と等しい状態の集合であり、量子情報処理において最も有用な離散構造の多くに対応する。 また, 同一実験により, 測定装置の検出効率と非投影性が確認できた。 提案手法は実験で容易に実装できる。

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