論文の概要: Self-Testing Positive Operator-Valued Measurements and Certifying Randomness

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.11714v1
• Date: Mon, 16 Dec 2024 12:35:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-17 13:56:16.524039
• Title: Self-Testing Positive Operator-Valued Measurements and Certifying Randomness
• Title（参考訳）: 自己検査正の演算子値測定とランダム性の証明
• Authors: Wenjie Wang, Mengyan Li, Fenzhuo Guo, Yukun Wang, Fei Gao,
• Abstract要約: デバイス非依存のシナリオでは、正の演算子値の測定は射影測定よりもランダム性を証明できる。 本稿では,ブロッホ球面のX-Z平面における3出力極端量子ビットPOVMを自己検証する。 このPOVMを使用すると、およそ1.58ビットの局所ランダム性が証明され、これはこの平面の極端量子ビットPOVMによって達成できる最大量である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.36456823745918
• License:
• Abstract: In the device-independent scenario, positive operator-valued measurements (POVMs) can certify more randomness than projective measurements. This paper self-tests a three-outcome extremal qubit POVM in the X-Z plane of the Bloch sphere by achieving the maximal quantum violation of a newly constructed Bell expression C'3, adapted from the chained inequality C3. Using this POVM, approximately 1.58 bits of local randomness can be certified, which is the maximum amount of local randomness achievable by an extremal qubit POVM in this plane. Further modifications of C'3 produce C''3, enabling the self-testing of another three-outcome extremal qubit POVM. Together, these POVMs certify about 2.27 bits of global randomness. Both local and global randomness surpass the limitations certified from projective measurements. Additionally, the Navascu\'es-Pironio-Ac\'in hierarchy is employed to compare the lower bounds on global randomness certified by C3 and several other inequalities. As the extent of violation increases, C3 demonstrates superior performance in randomness certification.
• Abstract（参考訳）: デバイス非依存のシナリオでは、正の演算子値測定(POVM)は射影測定よりもランダム性を証明できる。 本稿では, 連鎖不等式C3から適応したベル式C'3の最大量子違反を達成し, ブロッホ球のX-Z平面における3次超過量子POVMを自己検証する。 このPOVMを使用すると、およそ1.58ビットの局所ランダム性が証明され、これはこの平面の極端量子ビットPOVMによって達成できる最大局所ランダム性量である。 C'3 のさらなる修正により C'3 が生成され、次の3つの出力量子ビット POVM の自己テストが可能となる。 これらのPOVMは、約2.27ビットのグローバルランダム性を証明している。 局所的および大域的ランダム性は、射影測定から証明された限界を超えている。 さらに、Navascu\'es-Pironio-Ac\in階層は、C3や他のいくつかの不等式によって証明された大域ランダム性に関する下限を比較するために用いられる。 違反の程度が大きくなるにつれて、C3はランダム性認証において優れたパフォーマンスを示す。

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