論文の概要: Prepare-and-measure scenarios with photon-number constraints

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.13000v1
• Date: Tue, 17 Dec 2024 15:23:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-18 13:58:01.816485
• Title: Prepare-and-measure scenarios with photon-number constraints
• Title（参考訳）: 光子数制約による前処理・測定シナリオ
• Authors: Carles Roch i Carceller, Jef Pauwels, Stefano Pironio, Armin Tavakoli,
• Abstract要約: 非可換プログラミングに対する半定緩和は、光子数分布タスクの制約の下で相関の集合を束縛するためにどのように利用できるかを示す。 我々は、コヒーレントな状態とホモダイン測定に基づいて、確立されたプロトコルにおけるランダム性抽出を改善することで、このツールを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License:
• Abstract: We study correlations in the prepare-and-measure scenario when quantum communication is constrained by photon-number statistics. Such constraints are natural and practical control parameters for semi-device-independent certification in optical platforms. To analyse these scenarios, we show how semidefinite programming relaxations for non-commutative polynomial optimization can be used to bound the set of quantum correlations under restrictions on the photon-number distribution. The practicality of this method is demonstrated by computing optimal performance bounds on several well-known communication tasks. We then apply the method to the certification of semi-device-inpependent random number generation protocols and show how to bound the conditional Shannon entropy. We showcase this versatile tool by improving randomness extraction in established protocols based on coherent states and homodyne measurements.
• Abstract（参考訳）: 量子通信が光子数統計によって制約される場合, 準備・測定シナリオにおける相関関係について検討する。 このような制約は、光学プラットフォームにおける半デバイスに依存しない認証のための自然かつ実用的な制御パラメータである。 これらのシナリオを解析するために、非可換多項式最適化に対する半定プログラミング緩和が、光子数分布の制限の下で量子相関の集合を束縛するためにどのように用いられるかを示す。 この手法の実用性は、いくつかのよく知られた通信タスクにおける最適性能境界の計算によって実証される。 次に,この手法を半デバイス不入な乱数生成プロトコルの認証に適用し,条件付きシャノンエントロピーのバインド方法を示す。 我々は、コヒーレントな状態とホモダイン測定に基づいて、確立されたプロトコルにおけるランダム性抽出を改善することで、この汎用ツールを紹介した。

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