論文の概要: Maximum Quantum Non-Locality is not always Sufficient for Device-Independent Randomness Generation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.03665v1
- Date: Wed, 7 Aug 2024 10:07:39 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-08 13:24:06.968071
- Title: Maximum Quantum Non-Locality is not always Sufficient for Device-Independent Randomness Generation
- Title（参考訳）: 最大量子非局所性はデバイス非依存ランダムネス生成に必ずしも十分ではない
- Authors: Ravishankar Ramanathan, Yuan Liu, Stefano Pironio,
- Abstract要約: 我々は、$n geq 2$に対する$n$-playerの非局所ゲーム群と、古典的敵に対するランダム性を証明できない量子境界上の非局所的な振る舞いの族を提示する。
以上の結果から, デバイス非依存なランダム性と量子非局所性は, 最大で非等価な資源であることが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.7482527016282963
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The outcomes of local measurements on entangled quantum systems can be certified to be genuinely random through the violation of a Bell Inequality. The randomness of the outcomes with respect to an adversary is quantified by the guessing probability, conditioned upon the observation of a specific amount of Bell violation or upon the observation of the entire input-output behavior. It has been an open question whether standard device-independent randomness generation protocols against classical or quantum adversaries can be constructed on the basis of any arbitrary Bell inequality, i.e., does there exist a Bell inequality for which the guessing probability is one for any chosen input even upon observing the maximal violation of the inequality? A strengthened version of the question asks whether there exists a quantum behavior that exhibits maximum non-locality but zero certifiable randomness for any arbitrary input. In this paper, we present an affirmative answer to both questions by constructing families of $n$-player non-local games for $n \geq 2$ and families of non-local behaviors on the quantum boundary that do not allow to certify any randomness against a classical adversary. Our results show the existence of a form of bound randomness against classical adversaries, highlighting that device-independent randomness and quantum non-locality can be maximally inequivalent resources.
- Abstract（参考訳）: 絡み合った量子系の局所的な測定の結果はベル不等式に違反して真にランダムであると証明できる。
敵に対する結果のランダム性は、特定のベル違反の観測、または入力出力動作全体の観察に基づいて、推測確率によって定量化される。
古典的あるいは量子的敵に対する標準のデバイス非依存のランダムネス生成プロトコルが任意のベル不等式、すなわち、不等式の極大違反を観測した場合でも、任意の入力に対して推測確率が1であるベル不等式(Bell inequality)が存在するかという問題である。
質問の強化されたバージョンは、任意の任意の入力に対して最大非局所性を示すが、証明可能なランダム性がない量子的挙動が存在するかどうかを問うものである。
本稿では,古典的敵に対するランダム性を証明できない量子境界上の非局所的行動の族と$n \geq 2$に対する$n$-playerの非局所的ゲーム群を構成することにより,両質問に対する肯定的な回答を示す。
以上の結果から, デバイス非依存なランダム性と量子非局所性は, 最大で非等価な資源であることが示唆された。
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