論文の概要: Generalized multipartite entropic uncertainty relations: theory and experiment

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.12693v1
• Date: Tue, 26 Jul 2022 07:23:06 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-03 17:11:02.716268
• Title: Generalized multipartite entropic uncertainty relations: theory and experiment
• Title（参考訳）: 一般化多粒子エントロピー不確実性関係:理論と実験
• Authors: Zhao-An Wang, Bo-FuXie, Fei Ming, Yi-Tao Wang, Dong Wang, Yu Meng, Zheng-Hao Liu, Jian-Shun Tang, Liu Ye, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo, Sabre Kais
• Abstract要約: エントロピック不確実性関係(EUR)は、情報理論の観点から自然の本質的な不確実性を示すことによって、量子情報理論において重要な役割を果たす。 我々は、任意の多体系における複数の観測可能量の測定のための一般化されたEURを導出した。 我々は、GEURが量子秘密鍵レートのより強い下限を提供し、実用的な量子鍵分布プロトコルを容易に高速化できることを実証した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.915003953194452
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Entropic uncertainty relation (EUR) plays a vital role in quantum information theories by demonstrating the intrinsic uncertainty of nature from the information-theoretic perspective. A tighter lower bound for uncertainty relations facilitates more accurate predictions of measurement outcomes and more robust quantum information processing. However, meaningful EURs in multipartite scenarios are yet to be identified. In this study, we derived a generalized EUR (GEUR) for the measurement of multiple observables in arbitrary many-body systems. The corresponding GEUR bound is shown to be tighter than Renes Boileau et al.'s bound when applied in a tripartite scenario. We experimentally tested the GEUR with a four-photon entangled state in an optical platform. We demonstrated that GEUR provides a tighter lower bound of the quantum-secret-key rate, which can readily accelerate practical quantum key distribution protocols. By providing a close peek at the nature of uncertainty, our results may find broad applications in the security analysis of quantum cryptography.
• Abstract（参考訳）: エントロピック不確実性関係(EUR)は、情報理論の観点から自然の本質的不確実性を示すことによって、量子情報理論において重要な役割を果たす。 不確実性関係に対するより厳密な下限は、測定結果のより正確な予測とより堅牢な量子情報処理を促進する。 しかし、マルチパーティイトシナリオにおける有意義なEURはまだ特定されていない。 本研究では,任意の多体系における可観測物の測定のための一般化されたEUR(GEUR)を導出した。 対応するGEUR境界は、三部体シナリオに適用した場合に、Renes Boileauらの境界よりも厳密であることが示される。 光プラットフォーム上で4光子交絡状態のGEURを実験的に試験した。 我々は、geurが量子秘密鍵レートのより狭い下限を提供し、実用的な量子鍵分散プロトコルを容易に加速できることを実証した。 不確実性の性質を垣間見ることによって,量子暗号のセキュリティ解析に広く応用できる可能性が示唆された。

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