論文の概要: Sample-efficient device-independent quantum state verification and
certification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.05832v3
- Date: Sat, 5 Feb 2022 10:37:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-31 08:43:38.455703
- Title: Sample-efficient device-independent quantum state verification and
certification
- Title（参考訳）: サンプル効率なデバイス非依存量子状態検証と認証
- Authors: Aleksandra Go\v{c}anin, Ivan \v{S}upi\'c, Borivoje Daki\'c
- Abstract要約: 量子情報源の認証は、量子情報処理のための信頼性と効率的なプロトコルを構築する上で重要な課題である。
我々は、有限複写方式におけるIDI仮定のない量子状態のデバイス非依存検証のための体系的なアプローチを開発する。
デバイス非依存の検証を最適なサンプル効率で行うことができることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 68.8204255655161
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Authentication of quantum sources is a crucial task in building reliable and
efficient protocols for quantum-information processing. Steady progress
vis-\`{a}-vis verification of quantum devices in the scenario with fully
characterized measurement devices has been observed in recent years. When it
comes to the scenario with uncharacterized measurements, the so-called
black-box scenario, practical verification methods are still rather scarce.
Development of self-testing methods is an important step forward, but these
results so far have been used for reliable verification only by considering the
asymptotic behavior of large, identically and independently distributed (IID)
samples of a quantum resource. Such strong assumptions deprive the verification
procedure of its truly device-independent character. In this paper, we develop
a systematic approach to device-independent verification of quantum states free
of IID assumptions in the finite copy regime. Remarkably, we show that
device-independent verification can be performed with optimal sample
efficiency. Finally, for the case of independent copies, we develop a
device-independent protocol for quantum state certification: a protocol in
which a fragment of the resource copies is measured to warrant the rest of the
copies to be close to some target state.
- Abstract（参考訳）: 量子情報源の認証は、量子情報処理のための信頼性と効率のよいプロトコルを構築する上で重要なタスクである。
近年,十分に特徴付けられた測定装置を用いたシナリオにおける量子デバイスの定常進行 vis-\{a}-vis 検証が観察されている。
特徴のない測定値、いわゆるブラックボックスシナリオのシナリオに関しては、実用的検証手法はいまだに不足している。
自己検定法の開発は重要な前進であるが、これらの結果は、量子資源の大規模で同一かつ独立に分散されたIIDサンプルの漸近的挙動を考慮することによってのみ、信頼性の高い検証に利用されている。
このような強い仮定は、真にデバイスに依存しない性質の検証手順を奪う。
本稿では,有限複写方式におけるIID仮定のない量子状態のデバイス非依存検証のための系統的アプローチを開発する。
また,デバイスに依存しない検証を最適なサンプル効率で行えることを示す。
最後に、独立したコピーの場合、量子状態認証のためのデバイスに依存しないプロトコルを開発する:リソースコピーの断片を測定するプロトコルは、残りのコピーがターゲット状態に近いことを保証します。
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