論文の概要: Parallel self-testing of EPR pairs under computational assumptions
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.13430v3
- Date: Mon, 5 Feb 2024 07:08:15 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-02-07 07:28:16.541235
- Title: Parallel self-testing of EPR pairs under computational assumptions
- Title（参考訳）: 計算仮定によるEPR対の並列自己検定
- 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、計算仮定の下で自己テスト可能であることを示す。
我々のプロトコルは、真正な量子デバイスによって、確率的に1ドル近く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、単一の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）: 12.847847919343646
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Self-testing is a fundamental feature of quantum mechanics 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 computational assumptions. In this work, we generalize their
results to give the first parallel self-test of $N$ EPR pairs and measurements
on them 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, our protocol can test any distribution over tensor
products of computational or Hadamard basis measurements, making it suitable
for applications such as device-independent quantum key distribution under
computational assumptions. Moreover, a simplified version of our protocol is
the first that can efficiently certify an arbitrary number of qubits of a
single cloud quantum computer using only classical communication.
- Abstract（参考訳）: 自己テストは量子力学の基本的な特徴であり、古典的検証者が信頼できない量子デバイスに特定の状態の準備と測定を強制することができる。
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 epr 対を計算仮定で自己テストできることを示した。
本研究では,その結果を一般化し,n$ eprペアの最初の並列自己テストを行い,同一の計算仮定の下で単一デバイス環境で測定する。
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,計算量やアダマール基底測定のテンソル積上の任意の分布をテストでき,計算仮定の下でデバイスに依存しない量子鍵分布などの応用に適している。
さらに,従来の通信のみを用いて,単一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よく証明できるプロトコルの簡易版が初となる。
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