論文の概要: Self-testing in a constrained prepare-measure scenario sans assuming quantum dimension

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.19581v1
• Date: Mon, 26 May 2025 06:55:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-27 16:58:43.222612
• Title: Self-testing in a constrained prepare-measure scenario sans assuming quantum dimension
• Title（参考訳）: 量子次元を仮定した制約付き準備測度シナリオにおける自己検定
• Authors: Ritesh K. Singh, Souradeep Sasmal, S. Nautiyal, A. K. Pan,
• Abstract要約: 本稿では,デバイス非依存型(DI)自己検査プロトコルについて,制約付き準備対策シナリオで述べる。 量子系の次元を仮定しないPOMタスクにおける最適量子成功確率を導出する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We present a device-independent (DI) self-testing protocol in a constrained prepare-measure scenario, based on the $n-$bit parity-oblivious multiplexing (POM) task. In this scenario, a parity-oblivious constraint is imposed on the preparations, allowing us to define a classical bound derived from a preparation noncontextual ontological model. We derive the optimal quantum success probability in the POM task devoid of assuming the dimension of the quantum system, an essential step towards DI self-testing, which has hitherto not been demonstrated in prepare-measure scenario. We demonstrate that the optimal quantum value exceeds preparation noncontextual bound and, as a result, this establishes DI self-testing of the preparations and the measurement devices. Furthermore, by explicitly constructing the required unitaries, we show that the optimal preparations and measurements in an unknown but finite dimensional Hilbert space, responsible for the observed input-output correlations, can be mapped, via an unitary, onto a known finite-dimensional quantum system. Our results thus pave the way for scalable, single system based DI certification protocols in the prepare-measure scenario.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,$n-$bit parity-oblivious multiplexing(POM)タスクに基づく,デバイス非依存型(DI)自己テストプロトコルを提案する。 このシナリオでは、パリティ公約制約が準備に課せられ、準備非文脈オントロジモデルから導かれる古典的境界を定義することができる。 本研究は,DI自己検査に向けた重要なステップである量子システムの次元を仮定しないPOMタスクにおける最適量子成功確率を導出する。 最適量子値が非テクスチャ境界を超えることを実証し、その結果、準備と測定装置のDI自己検査が確立される。 さらに、必要なユニタリを明示的に構成することにより、観測された入出力相関に責任を持つ未知の有限次元ヒルベルト空間における最適準備と測定が、ユニタリを介して、既知の有限次元量子系にマッピング可能であることを示す。 この結果から,拡張性のある単一システムベースのDI認証プロトコルを準備シナリオで実現した。

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