論文の概要: Can optimal collective measurements outperform individual measurements for non-orthogonal QKD signals?

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.01616v1
• Date: Wed, 3 Jan 2024 08:34:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-04 14:48:42.192552
• Title: Can optimal collective measurements outperform individual measurements for non-orthogonal QKD signals?
• Title（参考訳）: 非直交qkd信号に対する最適集団計測は個々の測定値を上回るか?
• Authors: Isabella Cerutti and Petra F. Scudo
• Abstract要約: 最適量子測度の理論が、受信側で利用可能な最大情報をどのように決定するかを考える。 演算子代数に基づくフレームワークと特異値分解から得られる一般結果を用いる。 我々は、最適なフォン・ノイマン測度が一意に定義され、POVMよりも高い情報ゲインを提供すると結論付けた。
• 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 how the theory of optimal quantum measurements determines the maximum information available to the receiving party of a quantum key distribution (QKD) system employing linearly independent but non-orthogonal quantum states. Such a setting is characteristic of several practical QKD protocols. Due to non-orthogonality, the receiver is not able to discriminate unambiguously between the signals. To understand the fundamental limits that this imposes, the quantity of interest is the maximum mutual information between the transmitter (Alice) and the receiver, whether legitimate (Bob) or an eavesdropper (Eve). To find the optimal measurement we use a framework based on operator algebra and general results derived from singular value decomposition, achieving optimal solutions for von Neumann measurements and positive operator-valued measures (POVMs). The formal proof and quantitative analysis elaborated for two signals allow one to conclude that optimal von Neumann measurements are uniquely defined and provide a higher information gain compared to POVMs. Interestingly, collective measurements not only do not provide additional information gain with respect to individual ones, but also suffer from a gain reduction in the case of POVMs.
• Abstract（参考訳）: 線形独立な非直交量子状態を用いた量子鍵分布(QKD)システムにおいて、最適量子測度の理論が、受信側で利用可能な最大情報を決定する方法を考える。 このような設定は、いくつかの実用的なQKDプロトコルの特徴である。 非直交性のため、受信機は信号間の曖昧な区別ができない。 これが課す基本的な限界を理解するために、関心の量は送信機(alice)と受信機(bob)と受信機(eve)との間の最大相互情報である。 最適測度を求めるには、作用素代数と特異値分解から導かれる一般結果に基づくフレームワークを使用し、フォン・ノイマン測度と正の作用素値測度(POVM)の最適解を得る。 2つの信号に対する形式的証明と定量的解析により、最適なフォン・ノイマン測度が一意に定義され、POVMよりも高い情報ゲインを与えると結論付けることができる。 興味深いことに、集合的な測定は個々の情報に対して付加的な情報を提供するだけでなく、POVMの場合のゲイン低下にも悩まされる。

関連論文リスト

• Finding the optimal probe state for multiparameter quantum metrology using conic programming [61.98670278625053]
  本稿では,対応する精度境界に対する最適プローブ状態を決定するための円錐型プログラミングフレームワークを提案する。 また、この理論を量子プローブ状態を用いた標準場センシング問題の解析にも応用する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-11T12:47:29Z)
• Huber-energy measure quantization [0.0]
  本稿では,目標確率法則の最適近似を求めるアルゴリズムについて述べる。 この手順は、元の測度とその量子化バージョンの間の統計的距離を最小化することによって実現される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-12-15T21:50:54Z)
• Optimal protocols for quantum metrology with noisy measurements [0.0]
  本研究では、量子前処理最適化パラメータが、測定ノイズ下での量子センサの最終的な精度限界を決定することを示す。 雑音のある量子状態や温度測定への応用、および最適制御の明示的な回路構成を示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-10-20T16:37:47Z)
• Tight Cram\'{e}r-Rao type bounds for multiparameter quantum metrology through conic programming [61.98670278625053]
  最適な精度で不整合パラメータを推定できる実用的な測定戦略が最重要である。 ここでは、最適精度で非相関な測定方法を見つけるための具体的な方法を示す。 従来の計算可能境界と最終的な精度境界との間には厳密なギャップがあることを数値的に示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-09-12T13:06:48Z)
• Only Classical Parameterised States have Optimal Measurements under Least Squares Loss [0.0]
  非漸近的状態において測定が最適であるかどうかを確定的に決定できる枠組みを導入する。 我々は、古典的状態だけが最も一般的な誤差測定の選択肢である最小二乗で最適な測定を許すことを示すノーゴー定理を証明している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-27T17:59:53Z)
• Meta Learning Low Rank Covariance Factors for Energy-Based Deterministic Uncertainty [58.144520501201995]
  ニューラルネットワーク層のBi-Lipschitz正規化は、各レイヤの特徴空間におけるデータインスタンス間の相対距離を保存する。 注意セットエンコーダを用いて,タスク固有の共分散行列を効率的に構築するために,対角的,対角的,低ランクな要素のメタ学習を提案する。 また,最終的な予測分布を達成するために,スケールしたエネルギーを利用する推論手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-12T22:04:19Z)
• The optimal positive operator-valued measure for state discrimination [2.9848983009488936]
  非直交状態の判別のための正の作用素値測度(POVM)の理論的研究を行う。 シミュレーションにより, 最適POVM測定は, 状態判別に強い上限を与えることがわかった。 最適POVM測定の導出は、量子鍵分布のセキュリティ研究において重要な役割を果たす。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-08-24T01:45:29Z)
• On the properties of the asymptotic incompatibility measure in multiparameter quantum estimation [62.997667081978825]
  Incompatibility (AI) は、ホレヴォとSLDスカラー境界の差を定量化する尺度である。 最大AI量は、$mu_sf min = 1/(d-1)$より大きい純度で特徴づけられる量子統計モデルに対してのみ達成可能であることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-07-28T15:16:37Z)
• Amortized Conditional Normalized Maximum Likelihood: Reliable Out of Distribution Uncertainty Estimation [99.92568326314667]
  本研究では,不確実性推定のための拡張性のある汎用的アプローチとして,償却条件正規化最大値(ACNML)法を提案する。 提案アルゴリズムは条件付き正規化最大度(CNML)符号化方式に基づいており、最小記述長の原理に従って最小値の最適特性を持つ。 我々は、ACNMLが、分布外入力のキャリブレーションの観点から、不確実性推定のための多くの手法と好意的に比較することを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-05T08:04:34Z)
• Unbounded randomness from uncharacterized sources [0.0]
  Device-Independent と Semi-Device-Independent のシナリオでは、ランダム性は射影測定を用いて証明される。 正の演算子値測定(POVM)に基づく新しいソースデバイス非依存プロトコルを提案する。 偏光符号化された量子ビットと最大6個のPOVMを用いた,コンパクトでシンプルなフォトニックセットアップで実験を行った。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-10-12T15:54:22Z)
• On Projection Robust Optimal Transport: Sample Complexity and Model Misspecification [101.0377583883137]
  射影ロバスト(PR)OTは、2つの測度の間のOTコストを最大化するために、射影可能な$k$次元部分空間を選択する。 私たちの最初の貢献は、PRワッサーシュタイン距離のいくつかの基本的な統計的性質を確立することである。 次に、部分空間を最適化するのではなく平均化することにより、PRW距離の代替として積分PRワッサーシュタイン距離(IPRW)を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-22T14:35:33Z)

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。