論文の概要: Quantum Advantage in Private Multiple Hypothesis Testing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.10152v1
• Date: Fri, 17 Jan 2025 12:23:43 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-20 13:58:46.663701
• Title: Quantum Advantage in Private Multiple Hypothesis Testing
• Title（参考訳）: プライベート多重仮説テストにおける量子アドバンテージ
• Authors: Seung-Hyun Nam, Hyun-Young Park, Joonwoo Bae, Si-Hyeon Lee,
• Abstract要約: 古典的データサンプルに基づく複数仮説テストでは、最適プライバシーユーティリティトレードオフ(PUT)における量子的優位性を実証する。 上界よりもより優れたPUTを実現する量子機構を提案する。 提案した量子メカニズムは、出力が対称的な情報完全正の演算子評価測度(SIC-POVM)に対応する純粋状態である古典量子チャネルで構成されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 13.799488979862026
• License:
• Abstract: For multiple hypothesis testing based on classical data samples, we demonstrate a quantum advantage in the optimal privacy-utility trade-off (PUT), where the privacy and utility measures are set to (quantum) local differential privacy and the pairwise-minimum Chernoff information, respectively. To show the quantum advantage, we consider some class of hypotheses that we coin smoothed point masses. For such hypotheses, we derive an upper bound of the optimal PUT achieved by classical mechanisms, which is tight for some cases, and propose a certain quantum mechanism which achieves a better PUT than the upper bound. The proposed quantum mechanism consists of a classical-quantum channel whose outputs are pure states corresponding to a symmetric informationally complete positive operator-valued measure (SIC-POVM), and a depolarizing channel.
• Abstract（参考訳）: 古典的なデータサンプルに基づく複数の仮説テストにおいて、プライバシーとユーティリティ対策をそれぞれ(量子)局所的差分プライバシーとペアワイズ最小のチェルノフ情報に設定するPUT(Optimal Privacy-utility Trade-off)において、量子的優位性を示す。 量子的優位性を示すために、スムーズな点質量を造ったいくつかの仮説を考察する。 そのような仮説に対して、古典的な機構によって達成される最適PUTの上界を導出し、いくつかの場合において厳密な量子化機構を提案し、上界よりも優れたPUTを実現する。 提案する量子機構は,信号が対称的に完備な正の演算子評価測度(SIC-POVM)に対応する純粋状態である古典量子チャネルと,非分極チャネルとから構成される。

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