論文の概要: Towards minimal self-testing of qubit states and measurements in prepare-and-measure scenarios

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.08661v1
• Date: Wed, 12 Jun 2024 21:47:19 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-06-14 21:57:44.939174
• Title: Towards minimal self-testing of qubit states and measurements in prepare-and-measure scenarios
• Title（参考訳）: 準備・測定シナリオにおける量子状態と測定の最小自己検査に向けて
• Authors: Gábor Drótos, Károly F. Pál, Abdelmalek Taoutioui, Tamás Vértesi,
• Abstract要約: 自己検査は、量子状態や測定を認証するための有望なアプローチである。 線形目撃者を用いて、4(3-)結果の極端正の演算子評価尺度を自己検査する方法を示す。 我々の構成の1つは、射影測定の助けを借りて、任意の数の状態の自己検査を達成する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Self-testing is a promising approach to certifying quantum states or measurements. Originally, it relied solely on the outcome statistics of the measurements involved in a device-independent (DI) setup. Extra physical assumptions about the system make the setup semi-DI. In the latter approach, we consider a prepare-and-measure scenario in which the dimension of the mediating particle is assumed to be two. In a setup involving four (three) preparations and three (two) projective measurements in addition to the target, we exemplify how to self-test any four- (three-) outcome extremal positive operator-valued measure using a linear witness. One of our constructions also achieves self-testing of any number of states with the help of as many projective measurements as the dimensionality of the space spanned by the corresponding Bloch vectors. These constructions are conjectured to be minimal in terms of the number of preparations and measurements required. In addition, we implement one of our prepare-and-measure constructions on IBM and IonQ quantum processors and certify the existence of a complex qubit Hilbert space based on the data obtained from these experiments.
• Abstract（参考訳）: 自己検査は、量子状態や測定を認証するための有望なアプローチである。 元々は、デバイス非依存(DI)設定に関わる測定結果の統計にのみ依存していた。 システムに関する余分な物理的仮定は、セットアップを半DIにする。 後者では, 中間粒子の寸法を2つと仮定する準備・測定シナリオを考察する。 対象物に加えて4つの(3)準備と3つの(2)投射的測定を含む設定において、線形証人を用いて4つの(3-)結果の極端正の演算子評価尺度を自己検査する方法を例示する。 我々の構成の1つは、対応するブロッホベクトルによって広がる空間の次元性と同じくらい多くの射影測度の助けを借りて、任意の数の状態の自己検定も達成する。 これらの構成は、必要な準備と測定の回数において最小限であると推測されている。 さらに、我々は、IBMおよびIonQ量子プロセッサにおける準備と測定の1つを実装し、これらの実験から得られたデータに基づいて、複素量子ビットヒルベルト空間の存在を証明した。

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