論文の概要: Noise-Resilient Quantum Random Access Codes

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.07924v1
• Date: Tue, 12 Nov 2024 16:56:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-13 13:21:00.361589
• Title: Noise-Resilient Quantum Random Access Codes
• Title（参考訳）: 雑音耐性量子ランダムアクセス符号
• Authors: H. S. Karthik, S. Gómez, F. M. Quinteros, Akshata Shenoy H., M. Pawłowski, S. P. Walborn, G. Lima, E. S. Gómez,
• Abstract要約: ノイズの多い環境では、QRACのパフォーマンスが低下し、古典的な戦略に対する優位性が失われる。 本稿では,このようなシナリオにおける耐雑音性を実現し,必要なビットを検索する際の量子的優位性を回復する実用的な手法を提案する。 このテクニックは、いわゆる準備と測定のシナリオで他のアプリケーションに拡張することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: A $n^d \xrightarrow{p} 1$ Quantum Random Access Code (QRAC) is a communication task where Alice encodes $n$ classical bits into quantum states of dimension $d$ and transmits them to Bob, who performs appropriate measurements to recover the required bit with probability $p$. In the presence of a noisy environment, the performance of a QRAC is degraded, losing the advantage over classical strategies. We propose a practical technique that enables noise tolerance in such scenarios, recovering the quantum advantage in retrieving the required bit. We perform a photonic implementation of a $2^2 \xrightarrow {\text{p}} 1$ QRAC using polarization-encoded qubits under an amplitude-damping channel, where simple operations allow for noise robustness showing the revival of the quantum advantage when the noisy channel degrades the performance of the QRAC. This revival can be observed by violating a suitable dimension witness, which is closely related to the average success probability of the QRAC. This technique can be extended to other applications in the so-called prepare-and-measure scenario, enhancing the semi-device-independent protocol implementations.
• Abstract（参考訳）: $n^d \xrightarrow{p} 1$ Quantum Random Access Code (QRAC) は、アリスが$n$の古典的ビットを次元$d$の量子状態にエンコードし、Bobに送信する通信タスクである。 ノイズの多い環境では、QRACのパフォーマンスが低下し、古典的な戦略に対する優位性が失われる。 本稿では,このようなシナリオにおける耐雑音性を実現し,必要なビットを検索する際の量子的優位性を回復する実用的な手法を提案する。 我々は、振幅減衰チャネルの下で偏光符号化された量子ビットを用いて、QRACの2^2 \xrightarrow {\text{p}} 1$ QRACのフォトニック実装を行う。 このリバイバルは、QRACの平均成功確率と密接に関連している適切な寸法の証人に違反することで観察することができる。 この技術は、いわゆる準備と測定のシナリオで他のアプリケーションに拡張することができ、セミデバイス非依存のプロトコル実装が強化される。

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