論文の概要: Certified randomness from quantum speed limits
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.14526v1
- Date: Tue, 17 Jun 2025 13:52:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-18 17:34:59.497364
- Title: Certified randomness from quantum speed limits
- Title(参考訳): 量子速度限界からの証明されたランダム性
- Authors: Caroline L. Jones, Albert Aloy, Gerard Higgins, Markus P. Mueller,
- Abstract要約: 速度制限がランダムネスの安全な生成を可能にすることを示す。
得られた相関関係から,証明されたランダム性の量を決定する方法を示す。
注目すべきは、シングルモードのコヒーレント状態でさえ、このような非ゼロランダム性の認定を認めていることである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum speed limits are usually regarded as fundamental restrictions, constraining the amount of computation that can be achieved within some given time and energy. Complementary to this intuition, here we show that these limitations are also of operational value: they enable the secure generation of certified randomness. We consider a prepare-and-measure scenario with some (experimentally determined or promised) upper bound on the energy uncertainty of the average prepared quantum state, but without any further assumptions on the devices, Hilbert space or Hamiltonian. Given that we can freely choose the time at which to apply the untrusted preparation procedure, we show that this scenario admits the generation of randomness that is secure against adversaries with additional classical information. We show how to determine the amount of certified randomness given the observed correlations, discuss how interactions with the environment are taken into account, and sketch a conceivable experimental implementation. Remarkably, even single-mode coherent states admit this kind of certification of non-zero randomness in some parameter regimes, reinforcing ongoing approaches to demonstrate versions of nonclassicality in the simple harmonic oscillator. Our results extend existing efforts to devise semi-device-independent protocols grounded in reasonable physical assumptions, and they contribute to the understanding of time-energy uncertainty relations via their operational consequences.
- Abstract(参考訳): 量子速度制限は通常基本的な制限と見なされ、与えられた時間とエネルギーで達成できる計算量を制限する。
この直感を補完するものとして、これらの制限もまた運用上の価値であり、証明されたランダム性をセキュアに生成できることを示す。
我々は、平均的な準備量子状態のエネルギー不確実性にいくつかの(実験的に決定または約束された)上限を持つ準備と測定のシナリオを考えるが、デバイス、ヒルベルト空間またはハミルトン状態に関する追加の仮定は含まない。
信頼できない準備手順を適用する時間を自由に選択できることを考えると、このシナリオは、古典的な情報を加えた敵に対して安全であるランダムな生成を許容することを示す。
観測された相関関係から検証されたランダム性の量を決定する方法を示し、環境との相互作用をどのように考慮するかを議論し、認識可能な実験的な実装をスケッチする。
注目すべきは、単一モードのコヒーレント状態でさえ、ある種のパラメータ状態において非ゼロランダム性のこのような証明を認め、単純な調和振動子における非古典性のバージョンを示すための進行中のアプローチを強化することである。
本研究は, デバイスに依存しない半デバイス非依存プロトコルを合理的な物理的前提のもとに構築するための既存の取り組みを拡張し, 運用上の結果を通じて, 時間・エネルギーの不確実性関係の理解に寄与する。
関連論文リスト
- Device-independent secure correlations in sequential quantum scenarios [44.99833362998488]
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。
論文 参考訳(メタデータ) (2025-03-18T16:45:20Z) - Bayesian Quantum Amplitude Estimation [49.1574468325115]
本稿では,量子振幅推定のための雑音対応ベイズアルゴリズムであるBAEを紹介する。
我々は,BAEがハイゼンベルク限界推定を達成し,他の手法と比較した。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-12-05T18:09:41Z) - Score Matching-based Pseudolikelihood Estimation of Neural Marked
Spatio-Temporal Point Process with Uncertainty Quantification [59.81904428056924]
我々は、不確実な定量化を伴うmarkPsを学習するためのスコアMAtching推定器であるSMASHを紹介する。
具体的には,スコアマッチングによるマークPsの擬似的類似度を推定することにより,正規化自由度を推定する。
提案手法の優れた性能は、事象予測と不確実性定量化の両方において広範な実験によって実証される。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-10-25T02:37:51Z) - Secure and robust randomness with sequential quantum measurements [0.0]
我々は、シーケンシャルな量子相関に対するTsirelsonのような境界を証明し、シーケンシャルなユーザによって共有される非局所性のトレードオフを表す。
我々の単純なqubitプロトコルはこの境界に達し、数値解析により現実的な雑音下でのロバスト性の向上が示されている。
本研究は、逐次量子相関の理解を深め、効率的なデバイス非依存プロトコルに対する洞察を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-21T17:50:29Z) - Measurement events relative to temporal quantum reference frames [44.99833362998488]
我々は,Page-Wootters形式に対する2つの一貫したアプローチを比較し,進化と測定の操作的意味を明らかにする。
非イデアルクロックに対して、浄化された測定手法は時間的非局所進化方程式をもたらすことを示す。
これらのアプローチには運用上の異なる状況が記述されていると論じる。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-08-21T18:26:12Z) - Quantum Conformal Prediction for Reliable Uncertainty Quantification in
Quantum Machine Learning [47.991114317813555]
量子モデルは暗黙の確率予測器を実装し、測定ショットを通じて各入力に対して複数のランダムな決定を生成する。
本稿では、そのようなランダム性を利用して、モデルの不確実性を確実に捉えることができる分類と回帰の両方の予測セットを定義することを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-04-06T22:05:21Z) - Certifying randomness in quantum state collapse [4.5070885135627226]
本稿では,ランダムネス生成と状態崩壊の定量的関係について検討する。
I) 発生源と測定装置の独立性, および (II) 崩壊状態に対するL "uders' rule。
論文 参考訳(メタデータ) (2022-10-29T15:31:16Z) - Semi-device-independent framework based on restricted distrust in
prepare-and-measure experiments [0.0]
準備・測定実験のための半デバイス非依存のフレームワークを紹介した。
実験者は、量子デバイスの性能における不信度を調整することができる。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-01-19T19:23:16Z) - Assessment of weak-coupling approximations on a driven two-level system
under dissipation [58.720142291102135]
我々は, 減散を伴うリウヴィル・ヴォン方程式(Liouville-von equation)と呼ばれる数値的正確かつ非摂動的手法を用いて, 駆動量子ビットについて検討した。
我々は、駆動された量子ビットの定常状態を予測する上で、リンドブラッド方程式の妥当性の規則をマップするために実験で用いられる計量を提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-11-11T22:45:57Z) - Certified Randomness From Steering Using Sequential Measurements [0.0]
単一の絡み合った2ビットの純粋状態は、任意の量の証明されたランダム性を生成するために使用できる。
デバイスに依存しない環境でのこれらの困難に感銘を受け、一方的なデバイス独立のシナリオを考察する。
このシナリオに先行する作業の特定の側面が適用可能であることを示し、証明可能なランダム性の量に関する理論的境界を提供する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-08-03T08:18:29Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。