論文の概要: Testing randomness of series generated in Bell's experiment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.14986v1
- Date: Wed, 31 Aug 2022 17:39:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-28 09:08:50.552841
- Title: Testing randomness of series generated in Bell's experiment
- Title（参考訳）: ベル実験で生成した直列のランダム性試験
- Authors: Myriam Nonaka, M\'onica Ag\"uero, Marcelo Kovalsky and Alejandro Hnilo
- Abstract要約: おもちゃの光ファイバーをベースとしたセットアップを用いてバイナリシリーズを生成し、そのランダム度をVilleの原理に従って評価する。
標準統計指標の電池、ハースト、コルモゴロフ複雑性、最小エントロピー、埋め込みのTakensarity次元、および拡張ディッキー・フラーとクワイアトコフスキー・フィリップス・シュミット・シン(英語版)でテストされ、ステーション指数をチェックする。
Toeplitz 抽出器を不規則級数に適用することにより得られる系列のランダム性のレベルは、非還元原料のレベルと区別できない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 62.997667081978825
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The generation of series of random numbers is an important and difficult
problem. Even the very definition of random is difficult. Appropriate
measurements on entangled states have been proposed as the definitive solution
to produce series of certified randomness. However, several reports indicate
that quantum based devices show a disappointing rate of series rejected by
standard tests of randomness. This problem is usually solved by using
algorithms named extractors but, if the extractor were known by an eavesdropper
(a situation that cannot be ruled out) the key security in QKD setups may be
menaced. We use a toy fiber optic based setup, similar to a QKD one to be used
in the field, to generate binary series, and evaluate their level of randomness
according to Ville principle. Series are tested with a battery of standard
statistical indicators, Hurst exponent, Kolmogorov complexity, minimum entropy,
Takens dimension of embedding, and Augmented Dickey Fuller and Kwiatkowski
Phillips Schmidt Shin to check stationarity. A theoretically predicted
relationship between complexity and minimum entropy is observed. The good
performance of a simple method to get useful series from rejected series,
reported by Solis et al, is confirmed and supported with additional arguments.
Regarding QKD, the level of randomness of series obtained by applying Toeplitz
extractor to rejected series is found to be indistinguishable from the level of
non-rejected raw ones.
- Abstract（参考訳）: 乱数列の生成は重要かつ難しい問題である。
ランダムの定義でさえ難しい。
一連の認定乱数を生成するための決定的な解として、絡み合った状態の適切な測定が提案されている。
しかし、いくつかの報告では、量子ベースのデバイスは、ランダム性の標準的なテストによって拒否された系列の失望率を示す。
この問題は、通常、抽出器という名前のアルゴリズムを用いて解決されるが、抽出器が盗聴器(除外できない状況)によって知られていた場合、QKDセットアップの鍵となるセキュリティが脅かされる可能性がある。
我々は、フィールドで使用されるQKDと似た、おもちゃの光ファイバベースのセットアップを使用して、バイナリシリーズを生成し、Villeの原理に従ってそれらのランダム性を評価する。
標準統計指標の電池、ハースト指数、コルモゴロフ複雑性、最小エントロピー、テイケンズ次元の埋め込み、Augmented Dickey Fuller と Kwiatkowski Phillips Schmidt Shin を用いて、定常性をチェックする。
複雑性と最小エントロピーの関係が理論的に予測される。
solisらによって報告された、拒絶された級数から有用な級数を得るための単純な方法の優れた性能が確認され、追加の議論でサポートされている。
QKDに関して、Teeplitz 抽出器をデジェクト級数に適用した級数のランダムネスのレベルは、非還元生物のレベルと区別できないことが判明した。
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