論文の概要: Composable framework for device-independent state certification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.06833v1
• Date: Sun, 11 May 2025 04:05:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-13 20:21:49.061219
• Title: Composable framework for device-independent state certification
• Title（参考訳）: デバイス非依存状態認証のための構成可能なフレームワーク
• Authors: Rutvij Bhavsar, Lewis Wooltorton, Joonwoo Bae,
• Abstract要約: デバイスに依存しない方法で量子状態を認証することは、量子情報理論に様々な応用をもたらす基本的なタスクである。 我々は、ソースが必ずしも同一ではない独立量子状態の有限列を準備する、という前提の下で、DI方式で量子状態の構成可能な証明を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8192907805418583
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Certifying a quantum state in a device-independent (DI) manner, in which no trust is placed on the internal workings of any physical components, is a fundamental task bearing various applications in quantum information theory. The composability of a state certification protocol is key to its integration as a subroutine within information-theoretic protocols. In this work, we present a composable certification of quantum states in a DI manner under the assumption that a source prepares a finite sequence of independent quantum states that are not necessarily identical. We show that the security relies on the DI analog of the fidelity, called the extractability. We develop methods to compute this quantity under local operations and classical communication in certain Bell scenarios that self-test the singlet state, which may also be of independent interest. Finally, we demonstrate our framework by certifying the singlet states in a composable and DI manner using the Clauser-Horne-Shimony-Holt inequality.
• Abstract（参考訳）: デバイス非依存(DI)方式で量子状態の認証を行う場合、任意の物理成分の内部動作に信頼が与えられることはないが、量子情報理論における様々な応用を担っている基本的なタスクである。 状態認証プロトコルの構成可能性は、情報理論プロトコルにおけるサブルーチンとしての統合の鍵となる。 本研究では、ソースが必ずしも同一ではない独立量子状態の有限列を準備するという前提の下で、DI方式で量子状態の構成可能な証明を示す。 このセキュリティは、抽出可能性と呼ばれるDI類似性に依存していることを示す。 局所的な操作や古典的なコミュニケーションの下で,単一状態の自己テストを行うベルのシナリオにおいて,この量を計算する手法を開発した。 最後に、Cluser-Horne-Shimony-Holt不等式を用いて、コンポーザブルおよびDI方式で一重項状態の認証を行うことで、我々のフレームワークを実証する。

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