論文の概要: Self-testing in prepare-and-measure scenarios and a robust version of Wigner's theorem

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.00730v2
• Date: Mon, 12 Jun 2023 16:20:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-06-13 23:25:08.181122
• Title: Self-testing in prepare-and-measure scenarios and a robust version of Wigner's theorem
• Title（参考訳）: 準備・測定シナリオにおける自己検証とウィグナーの定理の堅牢版
• Authors: Miguel Navascues, K\'aroly F. P\'al, Tam\'as V\'ertesi and Mateus Ara\'ujo
• Abstract要約: 我々は、ある相手が既知の次元の量子状態(D$)を別の相手に送信する通信シナリオを考える。 我々は、参照された純粋な量子状態の集合に対して、そのような準備と測定のシナリオが1つ存在することを証明している。 言い換えれば、準備と測定のシナリオは、純粋な量子状態の任意のアンサンブルを「自己テスト」することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We consider communication scenarios where one party sends quantum states of known dimensionality $D$, prepared with an untrusted apparatus, to another, distant party, who probes them with uncharacterized measurement devices. We prove that, for any ensemble of reference pure quantum states, there exists one such prepare-and-measure scenario and a linear functional $W$ on its observed measurement probabilities, such that $W$ can only be maximized if the preparations coincide with the reference states, modulo a unitary or an anti-unitary transformation. In other words, prepare-and-measure scenarios allow one to "self-test" arbitrary ensembles of pure quantum states. Arbitrary extreme $D$-dimensional quantum measurements, or sets thereof, can be similarly self-tested. Our results rely on a robust generalization of Wigner's theorem, a known result in particle physics that characterizes physical symmetries.
• Abstract（参考訳）: 我々は、ある相手が既知の次元の量子状態のD$を信頼できない装置で準備した通信シナリオを別の相手に送信し、その相手を非特性測定装置で探索する。 我々は、任意の参照純量子状態のアンサンブルに対して、そのような準備と測定のシナリオと、観測された測定確率の線形汎関数 $w$ が存在することを証明し、その準備が基準状態、ユニタリまたは反ユニタリ変換と一致する場合にのみ$w$ が最大化可能であることを証明する。 言い換えれば、準備と測定のシナリオは純粋な量子状態の任意のアンサンブルを「自己テスト」することができる。 任意の極端な$D$次元量子測定、またはその集合も同様に自己検定することができる。 我々の結果は、物理対称性を特徴づける粒子物理学の既知の結果であるウィグナーの定理の堅牢な一般化に依存している。

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