論文の概要: Computing conditional entropies for quantum correlations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.12575v2
- Date: Fri, 21 Aug 2020 14:03:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-08 08:29:58.937311
- Title: Computing conditional entropies for quantum correlations
- Title(参考訳): 量子相関に対する条件エントロピーの計算
- Authors: Peter Brown, Hamza Fawzi and Omar Fawzi
- Abstract要約: 特に、デバイス非依存の量子鍵分布を実行するのに必要な、最小限の大域的検出効率について、新たな上限を求める。
正の整数に対するパラメータ $alpha_k = 1+frac12k-1$ を持つ反復平均量子 R'enyi の族を導入する。
この条件付きエントロピーは、デバイス非依存の最適化の文脈において、半定値プログラミング問題に緩和できる、特によい形式であることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.549307055348596
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The rates of quantum cryptographic protocols are usually expressed in terms
of a conditional entropy minimized over a certain set of quantum states. In
particular, in the device-independent setting, the minimization is over all the
quantum states jointly held by the adversary and the parties that are
consistent with the statistics that are seen by the parties. Here, we introduce
a method to approximate such entropic quantities. Applied to the setting of
device-independent randomness generation and quantum key distribution, we
obtain improvements on protocol rates in various settings. In particular, we
find new upper bounds on the minimal global detection efficiency required to
perform device-independent quantum key distribution without additional
preprocessing. Furthermore, we show that our construction can be readily
combined with the entropy accumulation theorem in order to establish full
finite-key security proofs for these protocols. In order to achieve this we
introduce the family of iterated mean quantum R\'enyi divergences with
parameters $\alpha_k = 1+\frac{1}{2^{k}-1}$ for positive integers $k$. We then
show that the corresponding conditional entropies admit a particularly nice
form which, in the context of device-independent optimization, can be relaxed
to a semidefinite programming problem using the Navascu\'es-Pironio-Ac\'in
hierarchy.
- Abstract(参考訳): 量子暗号プロトコルの速度は通常、ある量子状態のセット上で最小化された条件付きエントロピーによって表される。
特に、デバイス非依存の環境では、最小化は、敵と当事者が共同で保持する全ての量子状態と、当事者が見る統計と整合するパーティにまたがる。
本稿では,このようなエントロピー量の近似法を提案する。
デバイスに依存しないランダム性生成と量子鍵分布の設定に適用し,様々な設定におけるプロトコルレートの改善を求める。
特に,追加前処理をすることなくデバイスに依存しない量子鍵分布を実現するために必要な最小大域的検出効率の新たな上限を見出した。
さらに、これらのプロトコルの完全な有限鍵セキュリティ証明を確立するために、エントロピー累積定理と容易に組み合わせることができることを示す。
これを達成するために、正の整数に対して$\alpha_k = 1+\frac{1}{2^{k}-1}$を持つ反復平均量子r\'enyiの発散系を導入する。
次に、対応する条件エントロピーは、デバイス非依存最適化の文脈において、navascu\'es-pironio-ac\'in階層を用いた半定値プログラミング問題に緩和できる、特に良い形式であることを示す。
関連論文リスト
- Bounding the conditional von-Neumann entropy for device independent cryptography and randomness extraction [0.0]
本稿では,デバイス非依存型量子暗号とランダムネス抽出のシナリオにおいて,条件付きvon-Neumannエントロピーの下位境界を確立するための数値的枠組みを提案する。
このフレームワークは、実用的な量子暗号プロトコルに適応可能なツールを提供し、信頼できない環境でセキュアな通信を拡張する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-11-07T16:48:49Z) - Generalized quantum asymptotic equipartition [11.59751616011475]
我々は、全ての運用上の関連する発散が、2つの量子状態の集合の間の量子相対エントロピーに収束することを証明した。
特に、量子チャネルの2つの逐次過程の間の滑らかな min-相対エントロピーは、正規化された最小出力チャネルの和によって下界化することができる。
我々は、一般化されたAEPを量子資源理論に適用し、量子状態とチャネルの絡み合う蒸留、マジック状態の蒸留、および絡み合うコストの改善と効率的な境界を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-11-06T16:33:16Z) - One-Shot Min-Entropy Calculation And Its Application To Quantum Cryptography [21.823963925581868]
古典量子状態のミニエントロピーに対するワンショット下界計算手法を開発した。
これはよく知られたBB84量子鍵分配プロトコルに対して、より厳密な有限データ解析を与える。
これは、新しいソース非依存の連続変数量子乱数生成プロトコルに対するセキュリティ証明を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-06-21T15:11:26Z) - Quantum process tomography of continuous-variable gates using coherent
states [49.299443295581064]
ボソニックモード超伝導回路におけるコヒーレント状態量子プロセストモグラフィ(csQPT)の使用を実証する。
符号化量子ビット上の変位とSNAP演算を用いて構築した論理量子ゲートを特徴付けることにより,本手法の結果を示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-02T18:08:08Z) - Improved Quantum Algorithms for Fidelity Estimation [77.34726150561087]
証明可能な性能保証を伴う忠実度推定のための新しい,効率的な量子アルゴリズムを開発した。
我々のアルゴリズムは量子特異値変換のような高度な量子線型代数技術を用いる。
任意の非自明な定数加算精度に対する忠実度推定は一般に困難であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-30T02:02:16Z) - Interactive Protocols for Classically-Verifiable Quantum Advantage [46.093185827838035]
証明者と検証者の間の「相互作用」は、検証可能性と実装のギャップを埋めることができる。
イオントラップ量子コンピュータを用いた対話型量子アドバンストプロトコルの最初の実装を実演する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-12-09T19:00:00Z) - Bounds on semi-device-independent quantum random number expansion
capabilities [0.0]
このプロトコルセットを通じて取得できる最大証明エントロピーが$-logleft[frac12left+frac1sqrt3right]$であることは明らかである。
証明可能なエントロピーは、次元が古典的な境界を越えるとすぐに生成され、プロトコルのノイズが損なわれ、実用的な応用に有用であることも確立されている。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-28T08:54:49Z) - Quantum Complementarity Approach to Device-Independent Security [2.782396962787398]
デバイスに依存しない量子暗号タスクの相補性セキュリティの起源を示す。
有限サイズ解析のための古典シャノン理論におけるサンプルエントロピーを一般化する。
最近のイオントラップベースのデバイス非依存の量子キー分散実験のデータにそれを適用すれば、データサイズの要件を3分の1以下に削減できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-27T09:42:44Z) - Tight Exponential Analysis for Smoothing the Max-Relative Entropy and
for Quantum Privacy Amplification [56.61325554836984]
最大相対エントロピーとその滑らかなバージョンは、量子情報理論の基本的な道具である。
我々は、精製された距離に基づいて最大相対エントロピーを滑らかにする量子状態の小さな変化の崩壊の正確な指数を導出する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-11-01T16:35:41Z) - Realization of arbitrary doubly-controlled quantum phase gates [62.997667081978825]
本稿では,最適化問題における短期量子優位性の提案に着想を得た高忠実度ゲートセットを提案する。
3つのトランペット四重項のコヒーレントな多レベル制御を編成することにより、自然な3量子ビット計算ベースで作用する決定論的連続角量子位相ゲートの族を合成する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-08-03T17:49:09Z) - Composably secure data processing for Gaussian-modulated continuous
variable quantum key distribution [58.720142291102135]
連続可変量子鍵分布(QKD)は、ボソニックモードの二次構造を用いて、2つのリモートパーティ間の秘密鍵を確立する。
構成可能な有限サイズセキュリティの一般的な設定におけるホモダイン検出プロトコルについて検討する。
特に、ハイレート(非バイナリ)の低密度パリティチェックコードを使用する必要のあるハイシグネチャ・ツー・ノイズ・システマを解析する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-03-30T18:02:55Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。