論文の概要: Quantum remote sensing under the effect of dephasing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.15903v1
• Date: Fri, 31 Jul 2020 08:35:20 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-05-07 12:53:22.144157
• Title: Quantum remote sensing under the effect of dephasing
• Title（参考訳）: 減音効果を考慮した量子リモートセンシング
• Authors: Hideaki Okane, Hideaki Hakoshima, Yuki Takeuchi, Yuya Seki and Yuichiro Matsuzaki
• Abstract要約: 量子リモートセンシング(QRS)は、量子ビットセンサの測定結果に関するセキュリティを追加するスキームである。 本研究は,対象フィールドとの相互作用において,デファス化を伴うQRSの性能について検討する。
• 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: The quantum remote sensing (QRS) is a scheme to add security about the measurement results of a qubit-based sensor. A client delegates a measurement task to a remote server that has a quantum sensor, and eavesdropper (Eve) steals every classical information stored in the server side. By using quantum properties, the QRS provides an asymmetricity about the information gain where the client gets more information about the sensing results than Eve. However, quantum states are fragile against decoherence, and so it is not clear whether such a QRS is practically useful under the effect of realistic noise. Here, we investigate the performance of the QRS with dephasing during the interaction with the target fields. In the QRS, the client and server need to share a Bell pair, and an imperfection of the Bell pair leads to a state preparation error in a systematic way on the server side for the sensing. We consider the effect of both dephasing and state preparation error. The uncertainty of the client side decreases with the square root of the repetition number $M$ for small $M$, which is the same scaling as the standard quantum metrology. On the other hand, for large $M$, the state preparation error becomes as relevant as the dephasing, and the uncertainty decreases logarithmically with $M$. We compare the information gain between the client and Eve. This leads us to obtain the conditions for the asymmetric gain to be maintained even under the effect of dephasing.
• Abstract（参考訳）: 量子リモートセンシング(QRS)は、量子ビットセンサの測定結果に関するセキュリティを追加するスキームである。 クライアントは量子センサを持つリモートサーバに測定タスクを委譲し、Eavesdropper(Eve)はサーバ側に保存されたすべての古典的な情報を盗む。 量子特性を用いることで、QRSはクライアントがEveよりも知覚結果に関する情報を得る情報ゲインに関する非対称性を提供する。 しかし、量子状態はデコヒーレンスに対して脆弱であるため、そのようなQRSが現実的な雑音の影響下で実際に有用であるかどうかは不明である。 本稿では,対象フィールドとの相互作用を強調するqrsの性能について検討する。 QRSでは、クライアントとサーバはベルペアを共有する必要があり、ベルペアの欠陥は、検知のためのサーバ側の体系的な方法で状態準備エラーにつながる。 我々はデフォーカスと状態準備の誤りの効果を考察する。 クライアント側の不確実性は、繰り返し数$M$ for small $M$の平方根によって減少する。 一方、大規模な$m$の場合、状態準備エラーはデファスメントと同様に関連し、不確実性は$m$で対数的に減少する。 我々はクライアントとイブの間で得た情報を比較する。 これにより、非対称な利得がデファス化の効果の下でも維持される条件が得られる。

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