論文の概要: Computational self-testing of multi-qubit states and measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.13430v1
- Date: Mon, 31 Jan 2022 18:42:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-27 05:14:43.527193
- Title: Computational self-testing of multi-qubit states and measurements
- Title（参考訳）: マルチキュービット状態の計算自己検査と測定
- Authors: Honghao Fu, Daochen Wang, Qi Zhao
- Abstract要約: 1つの量子デバイスの1つのEPR対が、標準的な計算仮定の下で自己テスト可能であることを示す。
提案手法は,poly$(N)$リソースを用いて,真正な量子デバイスによって1ドル近い確率で通過可能であることを示す。
我々のプロトコルの簡易バージョンは、クラウド量子コンピュータの任意の数の量子ビットを効率的に認証できる最初のものである。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 20.001106566643738
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Self-testing is a fundamental technique within quantum information theory
that allows a classical verifier to force (untrusted) quantum devices to
prepare certain states and perform certain measurements on them. The standard
approach assumes at least two spatially separated devices. Recently, Metger and
Vidick [Quantum, 2021] showed that a single EPR pair of a single quantum device
can be self-tested under standard computational assumptions. In this work, we
generalize their techniques to give the first protocol that self-tests $N$ EPR
pairs and measurements in the single-device setting under the same
computational assumptions. We show that our protocol can be passed with
probability negligibly close to $1$ by an honest quantum device using poly$(N)$
resources. Moreover, we show that any quantum device that fails our protocol
with probability at most $\epsilon$ must be poly$(N,\epsilon)$-close to being
honest in the appropriate sense. In particular, a simplified version of our
protocol is the first that can efficiently certify an arbitrary number of
qubits of a cloud quantum computer, on which we cannot enforce spatial
separation, using only classical communication.
- Abstract（参考訳）: 自己検査は、古典的検証器が(信頼できない)量子デバイスに特定の状態を準備し、それらの上で特定の測定を行うことを可能にする、量子情報理論の基本的な技術である。
標準的なアプローチでは、少なくとも2つの空間分離デバイスが想定されている。
近年,Metger と Vidick [Quantum, 2021] は,単一の量子デバイスの単一 EPR 対を,標準的な計算仮定の下で自己検証できることを示した。
本研究では,これらの手法を一般化し,同一の計算仮定の下で,N$ EPRペアと測定値の自己検証を行う最初のプロトコルを提供する。
提案手法は,poly$(N)$リソースを用いて,真正な量子デバイスによって1ドル近い確率で通過可能であることを示す。
さらに、最大$\epsilon$の確率でプロトコルに失敗する量子デバイスは、適切な意味で正直であることに近いpoly$(n,\epsilon)$でなければならないことを示した。
特に、我々のプロトコルの単純化版は、古典的通信のみを使用して空間的分離を強制できないクラウド量子コンピュータの任意の数の量子ビットを効率的に証明できる最初のものである。
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