論文の概要: Certifying bipartite pure quantum states efficiently using untrusted devices
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.07755v2
- Date: Thu, 12 Dec 2024 01:21:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-13 13:29:08.101972
- Title: Certifying bipartite pure quantum states efficiently using untrusted devices
- Title(参考訳): 非信頼デバイスを用いたバイパートライト純量子状態の認証
- Authors: Lijinzhi Lin, Zhenyu Chen, Xiaodie Lin, Zhaohui Wei,
- Abstract要約: すべてのバイパーティライト純量子状態は、量子自己検定によって証明できることが知られている。
ここでは、基底ヒルベルト空間次元が事前に知られているとき、任意の$dtimes d$ bipartite純状態が完全に証明可能であることを証明する。
量子自己検定と比較して、我々のプロトコルは量子非局所性にヒンジせず、より効率的である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.2297975934654986
- License:
- Abstract: It has been known that all bipartite pure quantum states can be certified by quantum self-testing, i.e., any such states can be pinned down completely based on the statistics produced by local quantum measurements. A notable feature of quantum self-testing is that the conclusions remain reliable even when the quantum measurements involved are untrusted, where quantum nonlocality is crucial. This necessitates that each party conducts at least two different quantum measurements to produce the desired correlation. Here, we prove that when the underlying Hilbert space dimension is known beforehand, which is very common in quantum experiments, an arbitrary $d\times d$ bipartite pure state can be certified completely (up to local unitaries) by a certain correlation generated with a single measurement setting on each party, where each measurement yields only $2d$ or even $d+1$ outcomes. We also prove the robustness of our protocols to quantum noises and experimental imperfections. Compared with quantum self-testing, our protocols do not hinge on quantum nonlocality and are much more efficient, yet they maintain the essential feature of not requiring additional assumptions about the quantum devices involved. This advancement could offer significant convenience when certifying bipartite quantum states using untrusted quantum devices in future quantum industries.
- Abstract(参考訳): すべてのバイパーティライト純量子状態は、量子自己検定(英語版)によって証明できる、すなわち、そのような状態は、局所的な量子測定によって生成される統計に基づいて完全にピン留めすることができることが知られている。
量子自己テストの特筆すべき特徴は、量子非局所性が不可欠であるような量子測定が信頼できない場合でも、結論が信頼できることである。
このことは、それぞれのパーティが少なくとも2つの異なる量子測定を行い、所望の相関関係を生成する必要がある。
ここでは、基礎となるヒルベルト空間次元が以前にも知られていたとき、量子実験において非常によく知られており、任意の$d\times d$ bipartite純状態が、各パーティー上の単一の測定条件で生成された特定の相関によって完全に(局所ユニタリまで)証明され、それぞれの測定値が2d$または$d+1$の結果しか得られないことを示す。
また、量子ノイズや実験的不完全性に対するプロトコルの堅牢性も証明する。
量子自己検定と比較して、我々のプロトコルは量子非局所性にこだわらず、より効率的であるが、関連する量子デバイスに関する追加の仮定を必要としないという本質的な特徴を維持している。
この進歩は、将来の量子産業において、信頼できない量子デバイスを使用した二部量子状態の証明において、大きな利便性をもたらす可能性がある。
関連論文リスト
- Detecting entanglement in any measurement using quantum networks [0.0]
量子状態の絡み合いは、量子物理学で最もよく研究されている領域の1つである。
我々は、複合量子計測を、絡み合いと分離可能な測定の2つのクラスに分類する。
階数1の射影的絡み合った量子測定が量子的優位性を示すことを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-02-10T19:26:02Z) - Measurement-Device-Independent Detection of Beyond-Quantum State [53.64687146666141]
量子外状態検出のための測定デバイス非依存(MDI)テストを提案する。
本稿では,入力集合のトモグラフィ完全性の重要性について論じる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-12-11T06:40:13Z) - Network quantum steering enables randomness certification without seed randomness [0.0]
複数のソースを持つ量子ネットワークは、入力なしで量子非局所性の観測を可能にする。
古典的に相関する可能性のある2つのソースを持つ2つのパーティでさえ、量子非局所性の形式を見ることができることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-07-17T19:32:17Z) - A vertical gate-defined double quantum dot in a strained germanium
double quantum well [48.7576911714538]
シリコン-ゲルマニウムヘテロ構造におけるゲート定義量子ドットは、量子計算とシミュレーションのための魅力的なプラットフォームとなっている。
ひずみゲルマニウム二重量子井戸におけるゲート定義垂直2重量子ドットの動作を実証する。
課題と機会を議論し、量子コンピューティングと量子シミュレーションの潜在的な応用について概説する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-05-23T13:42:36Z) - Quantum Discord Witness With Uncharacterized Devices [22.915199593638874]
任意次元系における未知の双極子状態の量子不協和を観測するために,不特性測定を用いた新しい手法を提案する。
本手法は, 誤差耐性などのデバイス不完全性に対して高い堅牢性を示し, その実験的実現可能性を示している。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-20T14:51:53Z) - Simple Tests of Quantumness Also Certify Qubits [69.96668065491183]
量子性の検定は、古典的検証者が証明者が古典的でないことを(のみ)証明できるプロトコルである。
我々は、あるテンプレートに従う量子性のテストを行い、(Kalai et al., 2022)のような最近の提案を捉えた。
すなわち、同じプロトコルは、証明可能なランダム性や古典的な量子計算のデリゲートといったアプリケーションの中心にあるビルディングブロックであるqubitの認定に使用できる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-03-02T14:18:17Z) - Discriminating mixed qubit states with collective measurements [0.2621730497733947]
本稿では,集合計測を用いて単一量子状態の2つのコピーを識別するためのプロトコルを提案し,実験的に実証する。
我々は、超伝導量子プロセッサであるIBM Q System Oneデバイス上で測定を実装した。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-17T14:02:26Z) - Certification of entangled quantum states and quantum measurements in
Hilbert spaces of arbitrary dimension [0.0]
近年,複合量子システムのデバイス非依存(DI)認証が注目されている。
この論文では、任意の次元のヒルベルト空間において、デバイス独立に量子状態と量子測定を証明するためのスキームを構築する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-02-02T18:54:51Z) - Experimental demonstration of optimal unambiguous two-out-of-four
quantum state elimination [52.77024349608834]
量子論の核となる原理は、非直交量子状態は単発測定では完全に区別できないことである。
ここでは、純直交でない4つの量子状態のうち2つを曖昧に規則する量子状態除去測定を実装している。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-06-30T18:00:01Z) - Efficient Bipartite Entanglement Detection Scheme with a Quantum
Adversarial Solver [89.80359585967642]
パラメータ化量子回路で完了した2プレーヤゼロサムゲームとして,両部絡み検出を再構成する。
このプロトコルを線形光ネットワーク上で実験的に実装し、5量子量子純状態と2量子量子混合状態の両部絡み検出に有効であることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-03-15T09:46:45Z) - Depth-efficient proofs of quantumness [77.34726150561087]
量子性の証明は、古典的検証器が信頼できない証明器の量子的利点を効率的に証明できる挑戦応答プロトコルの一種である。
本稿では、証明者が量子回路を一定深度でしか実行できない量子性構成の証明を2つ与える。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-07-05T17:45:41Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。