論文の概要: Generalized measurements on qubits in quantum randomness certification and expansion
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2410.11082v1
- Date: Mon, 14 Oct 2024 20:47:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-10-16 14:01:57.625595
- Title: Generalized measurements on qubits in quantum randomness certification and expansion
- Title（参考訳）: 量子ランダム性証明と拡張における量子ビットの一般測定
- Authors: Piotr Mironowicz, Marcus Grünfeld, Mohamed Bourennane,
- Abstract要約: 一般化された測定によって複数の証明されたランダム性が得られるシナリオについて検討する。
いくつかのプロトコルのロバスト性を比較し、一般化された測定の利点を示す。
我々の探索は、ランダム性の量子源の認証を改善するために一般化された測定の可能性を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: Quantum mechanics has greatly impacted our understanding of the microscopic nature. One of the key concepts of this theory is generalized measurements, which have proven useful in various quantum information processing tasks. However, despite their significance, they have not yet been shown empirically to provide an advantage in quantum randomness certification and expansion protocols. This investigation explores scenarios where generalized measurements can yield more than one bit of certified randomness with a single qubit system measurement on untrusted devices and against a quantum adversary. We compare the robustness of several protocols to exhibit the advantage of exploiting generalized measurements. In our analysis of experimental data, we were able to obtain $1.21$ bits of min-entropy from a measurement taken on one qubit of an entangled state. We also obtained $1.07$ bits of min-entropy from an experiment with quantum state preparation and generalized measurement on a single qubit. We also provide finite data analysis for a protocol using generalized measurements and the Entropy Accumulation Theorem. Our exploration demonstrates the potential of generalized measurements to improve the certification of quantum sources of randomness and enhance the security of quantum cryptographic protocols and other areas of quantum information.
- Abstract（参考訳）: 量子力学は、顕微鏡の性質の理解に大きな影響を与えた。
この理論の鍵となる概念の1つは一般化された測定であり、様々な量子情報処理タスクで有用であることが証明されている。
しかし、その重要性にもかかわらず、量子ランダム性証明と拡張プロトコルの利点を提供するために実験的に示されていない。
本研究は、信頼できないデバイスと量子敵に対する単一の量子ビットシステム測定で、一般化された測定が複数の証明されたランダム性をもたらすシナリオを探索する。
いくつかのプロトコルのロバスト性を比較し、一般化された測定の利点を示す。
実験データの解析では, 絡み合った状態の1キュービットで測定したミンエントロピーを1.21ドルで得ることができた。
また、量子状態の準備と1量子ビットの一般化測定による実験から、1.07$のミンエントロピーを得た。
また、一般化された測度とエントロピー累積定理を用いて、プロトコルの有限データ解析を行う。
本研究は、ランダム性の量子源の認証を改善し、量子暗号プロトコルやその他の量子情報の領域のセキュリティを高めるための一般化された測定の可能性を示す。
関連論文リスト
- Certifying almost all quantum states with few single-qubit measurements [0.9558392439655012]
ほぼすべてのn-qubitターゲット状態が、O(n2)シングルキュービット測定のみから証明可能であることを示す。
このような検証された表現は、高度に非局所的な特性を効率的に予測するのに有効であることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-04-10T18:21:11Z) - Guarantees on the structure of experimental quantum networks [109.08741987555818]
量子ネットワークは、セキュアな通信、ネットワーク量子コンピューティング、分散センシングのためのマルチパーティ量子リソースと多数のノードを接続し、供給する。
これらのネットワークのサイズが大きくなるにつれて、認証ツールはそれらの特性に関する質問に答える必要がある。
本稿では,ある量子ネットワークにおいて特定の相関が生成できないことを保証するための一般的な方法を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-03-04T19:00:00Z) - Limitations of measure-first protocols in quantum machine learning [2.209921757303168]
量子状態がデータポイントを構成する自然な教師付き学習環境について検討し、ラベルは未知の測定から導かれる。
完全量子プロトコルによって効率的に学習できるが、測度優先プロトコルには指数的な資源を必要とする問題が存在することを示す。
我々の結果は、機械学習における量子データ処理の役割を強調し、量子アドバンテージが現れるシナリオを強調します。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-21T14:03:29Z) - Enhanced Entanglement in the Measurement-Altered Quantum Ising Chain [46.99825956909532]
局所的な量子測定は単に自由度を乱すのではなく、システム内の絡みを強める可能性がある。
本稿では,局所測定の有限密度が与えられた状態の絡み合い構造をどのように修正するかを考察する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-10-04T09:51:00Z) - 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) - Protective Measurement -- a new quantum measurement paradigm: detailed
description of the first realisation [0.5455208307070661]
保護測定を初めて実現した実験について詳述する。
これは、測定状態コヒーレンスを保持する保護機構'’と弱い相互作用を結合した、新しい測定プロトコルである。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-29T15:50:19Z) - Preparing random states and benchmarking with many-body quantum chaos [48.044162981804526]
時間に依存しないハミルトン力学の下で自然にランダム状態アンサンブルの出現を予測し、実験的に観察する方法を示す。
観測されたランダムアンサンブルは射影測定から現れ、より大きな量子系のサブシステムの間に構築された普遍的相関に密接に関連している。
我々の研究は、量子力学におけるランダム性を理解するための意味を持ち、より広い文脈でのこの概念の適用を可能にする。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-03-05T08:32:43Z) - 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 the optimal certification of von Neumann measurements [55.41644538483948]
量子測定の証明は、量子仮説テストの拡張と見なすことができる。
量子チャネルの認証とフォン・ノイマン測度と$q$数値範囲の概念の関連性を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-09-14T22:38:23Z) - Experimental characterisation of unsharp qubit observables and
sequential measurement incompatibility via quantum random access codes [0.0]
逐次通信プロトコルにおける非シャープ量子ビット計測の実験的実装について報告する。
プロトコルは3つのパーティで構成されており、第1のパーティはキュービットシステムを準備し、第2のパーティは古典的および量子的な結果を返す操作を行い、第2のパーティは第3のパーティによって測定される。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-14T13:37:04Z) - Direct estimation of quantum coherence by collective measurements [54.97898890263183]
量子状態におけるコヒーレンス量を推定するための集合的測定手法を提案する。
本手法は、トモグラフィーや適応計測に基づいて、他の推定方法よりも優れている。
本手法は,光子を用いて実験的に実装することで,今日の技術で利用できることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-01-06T03:50:42Z)
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。