論文の概要: One-Sided Device-Independent Random Number Generation Through Fiber Channels

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.08441v1
• Date: Wed, 13 Nov 2024 08:51:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-14 16:10:22.875712
• Title: One-Sided Device-Independent Random Number Generation Through Fiber Channels
• Title（参考訳）: ファイバチャネルによるデバイス非依存乱数生成
• Authors: Jinfang Zhang, Yi Li, Mengyu Zhao, Dongmei Han, Jun Liu, Meihong Wang, Qihuang Gong, Yu Xiang, Qiongyi He, Xiaolong Su,
• Abstract要約: 量子ステアリングに基づく一方のデバイス非依存乱数生成を実現することが重要である。 2kmのファイバチャネルを通じて2人の遠隔ユーザ間で量子ステアリングを分散し、信頼できないデバイスで遠隔局で量子乱数を生成する。 本研究は,実用的なファイバーチャネルにおいて,ステアリングに基づく乱数抽出を初めて実現したことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.825206458043452
• License:
• Abstract: Randomness is an essential resource and plays important roles in various applications ranging from cryptography to simulation of complex systems. Certified randomness from quantum process is ensured to have the element of privacy but usually relies on the device's behavior. To certify randomness without the characterization for device, it is crucial to realize the one-sided device-independent random number generation based on quantum steering, which guarantees security of randomness and relaxes the demands of one party's device. Here, we distribute quantum steering between two distant users through a 2 km fiber channel and generate quantum random numbers at the remote station with untrustworthy device. We certify the steering-based randomness by reconstructing covariance matrix of the Gaussian entangled state shared between distant parties. Then, the quantum random numbers with a generation rate of 7.06 Mbits/s are extracted from the measured amplitude quadrature fluctuation of the state owned by the remote party. Our results demonstrate the first realization of steering-based random numbers extraction in a practical fiber channel, which paves the way to the quantum random numbers generation in asymmetric networks.
• Abstract（参考訳）: ランダム性は重要なリソースであり、暗号から複雑なシステムのシミュレーションまで様々なアプリケーションにおいて重要な役割を果たしている。 量子プロセスからの認証されたランダム性は、プライバシの要素を持つことが保証されるが、通常はデバイスの振る舞いに依存する。 デバイスの特性を損なうことなくランダム性を証明するためには、ランダム性の安全性を保証し、一方のデバイスの要求を緩和する量子ステアリングに基づく一方のデバイス非依存乱数生成を実現することが重要である。 ここでは,2kmのファイバチャネルを通じて2人の遠隔ユーザ間で量子ステアリングを分散し,信頼できないデバイスで遠隔局で量子乱数を生成する。 遠隔者間で共有されるガウス交絡状態の共分散行列を再構成することにより、操舵に基づくランダム性を証明した。 そして、遠隔者が所有する状態の振幅4次ゆらぎの測定値から、生成率7.06Mbits/sの量子乱数を求める。 本研究では,非対称ネットワークにおける量子乱数生成への道筋を舗装した実用的なファイバーチャネルにおいて,ステアリングに基づく乱数抽出を初めて実現したことを示す。

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