論文の概要: Quantum contextuality provides communication complexity advantage
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.03308v1
- Date: Fri, 6 May 2022 15:40:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-14 03:37:13.343376
- Title: Quantum contextuality provides communication complexity advantage
- Title（参考訳）: 量子コンテキスト性は通信複雑性の利点をもたらす
- Authors: Shashank Gupta, Debashis Saha, Zhen-Peng Xu, Ad\'an Cabello, and A. S.
Majumdar
- Abstract要約: 量子状態と十分小さな次元の観測可能量に対して、量子優位性を持つ通信タスクが存在することを示す。
本稿では,これらの各通信タスクを,量子鍵分布のための半デバイス独立プロトコルに変換する方法について述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.683495465775299
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Despite the conceptual importance of contextuality in quantum mechanics,
there is a hitherto limited number of applications requiring contextuality but
not entanglement. Here, we show that for any quantum state and observables of
sufficiently small dimension producing contextuality, there exists a
communication task with quantum advantage. Conversely, any quantum advantage in
this task admits a proof of contextuality whenever an additional condition
holds. We further show that given any set of observables allowing for quantum
state-independent contextuality, there exists a class of communication tasks
wherein the difference between classical and quantum communication complexities
increases as the number of inputs grows. Finally, we show how to convert each
of these communication tasks into a semi-device independent protocol for
quantum key distribution.
- Abstract（参考訳）: 量子力学における文脈性の概念的な重要性にもかかわらず、コンテキスト性を必要とするが絡み合っていないアプリケーションには限界がある。
ここで、任意の量子状態と十分に小さな次元の可観測性が文脈性を生み出す場合、量子優位な通信タスクが存在することを示す。
逆に、このタスクにおける任意の量子優位性は、追加条件が成立するたびに文脈性を証明する。
さらに、量子状態非依存の文脈性を可能にする観測可能の集合が与えられた場合、古典的および量子的通信複雑性の違いが入力数の増加に伴って増加するような通信タスクのクラスが存在することを示す。
最後に、これらの通信タスクを量子鍵分散のための半デバイス独立プロトコルに変換する方法を示す。
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