論文の概要: Measurement-dependence cost for Bell nonlocality: causal vs retrocausal
models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.11903v1
- Date: Thu, 23 Jul 2020 10:16:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-08 11:09:58.888509
- Title: Measurement-dependence cost for Bell nonlocality: causal vs retrocausal
models
- Title（参考訳）: ベル非局所性の測定-依存コスト--因果モデルとレトロコーサルモデル
- Authors: Michael J. W. Hall, Cyril Branciard
- Abstract要約: ベル非局所性に基づくデバイス独立プロトコル、例えば量子鍵分布やランダムネス生成は、相手が測定結果について事前の知識を持っていないことを保証しなければならない。
測定の選択は、測定結果に影響を与える他の根底にある変数とは無関係である。
基礎となる変数と測定設定との間の相互情報によって測定される最も効率的なシミュレーションを構築した。
このシミュレーションを実装するために構築された任意の物理デバイスは、敵がCHSH不等式に違反したデバイス独立プロトコルによって生成される暗号鍵や乱数を完全に知ることができる。
- 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: Device independent protocols based on Bell nonlocality, such as quantum key
distribution and randomness generation, must ensure no adversary can have prior
knowledge of the measurement outcomes. This requires a measurement independence
assumption: that the choice of measurement is uncorrelated with any other
underlying variables that influence the measurement outcomes. Conversely,
relaxing measurement independence allows for a fully `causal' simulation of
Bell nonlocality. We construct the most efficient such simulation, as measured
by the mutual information between the underlying variables and the measurement
settings, for the Clauser-Horne-Shimony-Holt (CHSH) scenario, and find that the
maximal quantum violation requires a mutual information of just $\sim 0.080$
bits. Any physical device built to implement this simulation allows an
adversary to have full knowledge of a cryptographic key or `random' numbers
generated by a device independent protocol based on violation of the CHSH
inequality. We also show that a previous model for the CHSH scenario, requiring
only $\sim 0.046$ bits to simulate the maximal quantum violation, corresponds
to the most efficient `retrocausal' simulation, in which future measurement
settings necessarily influence earlier source variables. This may be viewed
either as an unphysical limitation of the prior model, or as an argument for
retrocausality on the grounds of its greater efficiency. Causal and retrocausal
models are also discussed for maximally entangled two-qubit states, as well as
superdeterministic, one-sided and zigzag causal models.
- Abstract（参考訳）: ベル非局所性に基づくデバイス独立プロトコル、例えば量子鍵分布やランダムネス生成は、相手が測定結果について事前の知識を持っていないことを保証しなければならない。
測定の選択は、測定結果に影響を与える他の基本的な変数とは無関係である。
逆に、緩やかな測定独立はベル非局所性の完全な「因果」シミュレーションを可能にする。
我々は,chsh(vistor-horne-shimony-holt)シナリオにおいて,基礎となる変数と測定設定の相互情報によって測定される最も効率的なシミュレーションを構築し,最大量子違反は$\sim 0.080$bitの相互情報を必要とすることを見出した。
このシミュレーションを実装するために構築された任意の物理デバイスは、敵がCHSH不等式に違反したデバイス独立プロトコルによって生成される暗号鍵または'ランダム'番号を完全に知ることができる。
また、CHSHシナリオの以前のモデルでは、最大量子違反をシミュレートするために$\sim 0.046$bitsしか必要とせず、将来の測定設定が元の変数に影響を与えるような最も効率的な「再帰的」シミュレーションに対応していることを示す。
これは、前者のモデルの非物理的極限と見なすか、あるいはそのより高効率な観点からの逆因性の議論と見なすことができる。
因果モデルと遡及モデルは、超決定論的、片側的、ジグザグ因果モデルと同様に、最大に絡み合った2量子状態についても議論されている。
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