論文の概要: Robust self-testing and certified randomness based on chained Bell inequality
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.19917v1
- Date: Mon, 26 May 2025 12:40:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-27 16:58:43.429646
- Title: Robust self-testing and certified randomness based on chained Bell inequality
- Title（参考訳）: 連鎖ベルの不等式に基づくロバスト自己検査と証明されたランダム性
- Authors: Rajdeep Paul, Sneha Munshi, Alok Kumar Pan,
- Abstract要約: ベル不等式の最適量子違反は、ソースと測定装置のデバイス非依存(DI)自己検査を可能にする。
量子違反の次元に依存しない最適化を可能にするエレガントな2乗和和法(SOS)を考案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Self-testing is the strongest certification procedure that uniquely characterizes the physical system based on the observed statistics, without any knowledge of the inner workings of the devices. The optimal quantum violation of a Bell inequality enables such a device-independent (DI) self-testing of the source and the measurement devices. In this work, we demonstrate the DI self-testing based on the chained Bell inequality. We devise an elegant sum-of-squares (SOS) technique enabling dimension-independent optimization of the quantum violation. Our approach enables the derivation of the state along with the relationship between the local observables directly from the optimization condition. This improves the previous methods of self-testing by deriving the state from the self-testing relation instead of assuming that the state is restricted to a two-qubit system. One significant aspect is the robustness of such self-testing in real experimental situations involving noise and imperfection, leading to deviation from the optimal quantum violation. We provide an analytical technique for robust self-testing in the presence of noise. As an application of our scheme, we demonstrate the generation of two bit DI randomness and analyze the robustness of such randomness.
- Abstract（参考訳）: 自己検査は、観測された統計に基づいて物理システムを一意に特徴付ける最強の認証手順である。
ベル不等式の最適量子違反は、ソースと測定装置のデバイス非依存(DI)自己検査を可能にする。
本稿では,連鎖ベルの不等式に基づくDI自己検査を実証する。
量子違反の次元に依存しない最適化を可能にするエレガントな2乗和和法(SOS)を考案する。
提案手法は, 最適化条件から直接, 局所観測変数間の関係に沿った状態の導出を可能にする。
これにより、状態が2量子系に制限されていると仮定するのではなく、自己テスト関係から状態を引き出すことで、以前の自己テストの方法を改善する。
1つの重要な側面は、ノイズと不完全性を含む実際の実験的状況におけるそのような自己検査の堅牢性であり、最適量子違反から逸脱する。
ノイズの存在下で頑健な自己検査を行うための分析手法を提案する。
提案手法の適用例として,2ビットのDIランダムネスの生成を実証し,そのようなランダムネスのロバスト性を解析する。
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