論文の概要: Device-independent secure correlations in sequential quantum scenarios
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.14404v1
- Date: Tue, 18 Mar 2025 16:45:20 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-19 14:15:24.586342
- Title: Device-independent secure correlations in sequential quantum scenarios
- Title（参考訳）: 逐次量子シナリオにおけるデバイス非依存なセキュア相関
- Authors: Matteo Padovan, Alessandro Rezzi, Lorenzo Coccia,
- Abstract要約: デバイスに依存しない量子情報は、特に情報セキュリティにおけるその応用において、大きな注目を集めている。
本稿では,デバイスに依存しないセキュリティを実現するために,シーケンシャルな量子プロトコルを設計するための体系的なアプローチを提案する。
この体系的な構成により、結果の理想的な相関は、他の相関の統計的混合として再現できないという意味で、安全であることが解析的に証明される。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 44.99833362998488
- License:
- Abstract: Device-independent quantum information is attracting significant attention, particularly for its applications in information security. This interest arises because the security of device-independent protocols relies solely on the observed outcomes of spatially separated measurements and the validity of quantum physics. Sequential scenarios, i.e., where measurements occur in a precise temporal order, have been proved to enhance performance of device-independent protocols in some specific cases by enabling the reuse of the same quantum state. In this work, we propose a systematic approach to designing sequential quantum protocols for device-independent security. Our method begins with a bipartite self-testing qubit protocol and transforms it into a sequential protocol by replacing one measurement with its non-projective counterpart and adding an additional user thereafter. We analytically prove that, with this systematic construction, the resulting ideal correlations are secure in the sense that they cannot be reproduced as a statistical mixture of other correlations, thereby enabling, for example, the generation of maximal device-independent randomness. The general recipe we provide can be exploited for further development of new device-independent quantum schemes for security.
- Abstract（参考訳）: デバイスに依存しない量子情報は、特に情報セキュリティにおけるその応用において、大きな注目を集めている。
この関心は、デバイスに依存しないプロトコルのセキュリティが、空間的に分離された測定結果と量子物理学の妥当性にのみ依存するためである。
連続的なシナリオ、すなわち正確な時間順序で測定が行われる場合、同じ量子状態の再利用を可能にすることで、特定の場合においてデバイスに依存しないプロトコルの性能を向上させることが証明されている。
本研究では,デバイス独立セキュリティのための逐次量子プロトコルの設計手法を提案する。
提案手法は,2部構成のセルフテストキュービットプロトコルから始まり,その測定を非プロジェクティブなプロトコルに置き換え,その後追加のユーザを追加することで,シーケンシャルなプロトコルに変換する。
この体系的な構成により、結果の理想的相関は、他の相関の統計的混合として再現できないという意味では安全であり、例えば、最大デバイス非依存ランダムネスの生成を可能にすることを解析的に証明する。
私たちが提供している一般的なレシピは、セキュリティのための新しいデバイス非依存の量子スキームの開発に活用することができる。
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