論文の概要: Quantum data hiding with continuous variable systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.01100v2
- Date: Tue, 14 Dec 2021 22:57:48 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-13 02:36:14.511417
- Title: Quantum data hiding with continuous variable systems
- Title(参考訳): 連続変数系による量子データ隠蔽
- Authors: Ludovico Lami
- Abstract要約: 連続変数量子系のコンテキストにおけるデータ隠蔽について検討する。
ローカルな操作と古典的な通信で実装可能な測定セットである$mathcalM=mathrmLOCC$を見ていく。
非理想的ブラウンシュタイン・キンブル量子テレポーテーションプロトコルによって導入された誤差の厳密な定量的解析を行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.37609145576126
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Suppose we want to benchmark a quantum device held by a remote party, e.g. by
testing its ability to carry out challenging quantum measurements outside of a
free set of measurements $\mathcal{M}$. A very simple way to do so is to set up
a binary state discrimination task that cannot be solved efficiently by means
of free measurements. If one can find pairs of orthogonal states that become
arbitrarily indistinguishable under measurements in $\mathcal{M}$, in the sense
that the error probability in discrimination approaches that of a random guess,
one says that there is data hiding against $\mathcal{M}$. Here we investigate
data hiding in the context of continuous variable quantum systems. First, we
look at the case where $\mathcal{M}=\mathrm{LOCC}$, the set of measurements
implementable with local operations and classical communication. While previous
studies have placed upper bounds on the maximum efficiency of data hiding in
terms of the local dimension and are thus not applicable to continuous variable
systems, we establish more general bounds that rely solely on the local mean
photon number of the states employed. Along the way, we perform a rigorous
quantitative analysis of the error introduced by the non-ideal
Braunstein-Kimble quantum teleportation protocol, determining how much
squeezing and local detection efficiency is needed in order to teleport an
arbitrary multi-mode local state of known mean energy with a prescribed
accuracy. Finally, following a seminal proposal by Sabapathy and Winter, we
look at data hiding against Gaussian operations assisted by feed-forward of
measurement outcomes, providing the first example of a relatively simple scheme
that works with a single mode only.
- Abstract(参考訳): 例えば、リモートパーティが保持する量子デバイスをベンチマークしたい場合、例えば、自由な測定セットである$\mathcal{M}$の外部で挑戦的な量子測定を実行する能力をテストする。
そのための非常に簡単な方法は、自由測定によって効率的に解決できない二元状態識別タスクを設定することです。
もし$\mathcal{m}$で測定で任意に区別できない直交状態のペアを見つけられるなら、識別における誤差確率がランダムな推測の値に近づくという意味で、$\mathcal{m}$に対して隠れているデータがあると言う。
本稿では,連続変数量子システムのコンテキストに潜むデータについて検討する。
まず、$\mathcal{m}=\mathrm{locc}$という、ローカル操作と古典的な通信で実装可能な測定値の集合を見てみよう。
これまでの研究では、局所次元の観点で隠されたデータの最大効率に上限を置き、連続変数系には適用できないが、より一般的な境界は、使用される状態の局所平均光子数のみに依存する。
その過程で,非理想的ブラウンシュタイン・キンブル量子テレポーテーションプロトコルによって導入された誤差の厳密な定量的解析を行い,所定の精度で既知の平均エネルギーの任意のマルチモード局所状態をテレポーティングするために,スクイーズと局所検出の効率がどの程度必要かを決定する。
最後に、サバパシーとウィンターによるセミナルな提案に続いて、計測結果のフィードフォワードによるガウス演算に対して隠れたデータを見て、単一のモードのみで動作する比較的単純なスキームの最初の例を示す。
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