論文の概要: Deterministic randomness extraction for semi-device-independent quantum random number generation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.08900v1
• Date: Tue, 09 Dec 2025 18:40:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-10 22:28:08.097864
• Title: Deterministic randomness extraction for semi-device-independent quantum random number generation
• Title（参考訳）: 半デバイス非依存な量子乱数生成のための決定論的ランダム性抽出
• Authors: Pablo Tikas Pueyo, Tomás Fernández Martos, Gabriel Senno,
• Abstract要約: 決定論的手順は任意のエントロピー源から近接-理想的ランダム性を引き出すことはできない。 また, メモリレスデバイスに対して, 半デバイス非依存の設定において, 考慮すべき関数が抽出器であることを証明した。 我々は、新しい実験的な行動の族に対して、結果のランダムネス生成プロトコルをシミュレートする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: It is a well-known fact in classical information theory that no deterministic procedure can extract close-to-ideal randomness from an arbitrary entropy source. On the other hand, if additional knowledge about the source is available -- e.g., that it is a sequence of independent Bernoulli trials -- then deterministic extractors do exist. For quantum entropy sources, where in addition to classical random variables we consider quantum side information, the use of extra knowledge about their structure was pioneered in a recent publication [C. Foreman and L. Masanes, Quantum 9, 1654 (2025)]. In that work, the authors provide deterministic extractors for device-independent randomness generation with memoryless devices achieving a sufficiently high CHSH score. In this work, we extend their construction to the prepare-and-measure scenario. Specifically, we prove that the considered functions are also extractors for memoryless devices in a semi-device-independent setting under an overlap assumption on the prepared quantum states. We then simulate the resulting randomness generation protocol on a novel and experimentally relevant family of behaviors, observing positive key rates already for $7\times 10^3$ rounds.
• Abstract（参考訳）: 古典的情報理論において、決定論的手続きが任意のエントロピー源から近い理想的ランダム性を引き出すことができないことはよく知られている事実である。 一方、ソースに関する追加の知識(例えば、ベルヌーイの独立した試行の連続である)が利用可能であれば、決定論的抽出器が存在する。 量子エントロピー源では、古典的な確率変数に加えて、量子側情報も考慮し、それらの構造に関する余分な知識の使用は、最近の出版物(C. Foreman and L. Masanes, Quantum 9, 1654 (2025))で開拓された。 そこで本研究では,メモリレスデバイスを用いたデバイス非依存ランダムネス生成のための決定論的抽出器を提案する。 本研究では,その構成を準備・対策シナリオにまで拡張する。 具体的には、準備された量子状態に対する重なりの仮定の下で、半デバイス非依存の設定において、考慮された関数がメモリレスデバイスのための抽出子であることを証明する。 得られたランダムネス生成プロトコルを,新しい,実験的に関連づけられた行動系列上でシミュレートし,すでに7時間10^3$ラウンドの正のキーレートを観測した。

関連論文リスト

• How much secure randomness is in a quantum state? [0.0]
  量子状態からどれだけの暗号的にセキュアなランダム性を抽出できるか? 本稿では,情報源と測定装置の双方について,量子側情報を持つ相手を対象とする汎用逆数モデルについて考察する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-10-21T19:16:56Z)
• Existential Unforgeability in Quantum Authentication From Quantum Physical Unclonable Functions Based on Random von Neumann Measurement [45.386403865847235]
  物理的非閉包関数(PUF)は、固有の非閉包不可能な物理的ランダム性を利用して、ユニークな入出力ペアを生成する。 量子PUF(Quantum PUFs)は、量子状態を入出力ペアとして使用することによって、この概念を拡張している。 ランダムなユニタリQPUFは、量子多項式時間に対する実存的非偽造性を達成できないことを示す。 本稿では,QPUFが非単体量子チャネルとして機能する2番目のモデルを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-17T12:16:41Z)
• Analysis of a Programmable Quantum Annealer as a Random Number Generator [1.0878040851638]
  D-Wave 2000Q量子アニールによるランダム数の実験結果を示す。 その結果、D-Wave 2000Qから生成されたランダムビットは偏りがあり、予測不可能なランダムビットシーケンスではないことがわかった。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-07-05T18:15:06Z)
• Generalized Time-bin Quantum Random Number Generator with Uncharacterized Devices [0.0]
  この研究はヒルベルト空間次元を増大させることで、無作為性の抽出可能な量の進化を分析する。 本稿では、時間ビン符号化方式の一般的な事例について検討し、様々な入力(状態準備)と結果(測定)部分空間を定義する。 このアプローチがシステムのエントロピーを高め、より抽出可能なランダム性をもたらすことを実証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-05-05T15:53:22Z)
• 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)
• Testing randomness of series generated in Bell's experiment [62.997667081978825]
  おもちゃの光ファイバーをベースとしたセットアップを用いてバイナリシリーズを生成し、そのランダム度をVilleの原理に従って評価する。 標準統計指標の電池、ハースト、コルモゴロフ複雑性、最小エントロピー、埋め込みのTakensarity次元、および拡張ディッキー・フラーとクワイアトコフスキー・フィリップス・シュミット・シン(英語版)でテストされ、ステーション指数をチェックする。 Toeplitz 抽出器を不規則級数に適用することにより得られる系列のランダム性のレベルは、非還元原料のレベルと区別できない。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-08-31T17:39:29Z)
• Self-testing randomness from a nuclear spin system [0.9774183498779745]
  本稿では,初めて核スピン系に基づく概念実証ランダム数生成器を提案する。 実験データにおけるランダム性のエントロピーは、2次元の証人認証プロトコルによって定量化される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-03-09T08:43:45Z)
• Preparing random states and benchmarking with many-body quantum chaos [48.044162981804526]
  時間に依存しないハミルトン力学の下で自然にランダム状態アンサンブルの出現を予測し、実験的に観察する方法を示す。 観測されたランダムアンサンブルは射影測定から現れ、より大きな量子系のサブシステムの間に構築された普遍的相関に密接に関連している。 我々の研究は、量子力学におけるランダム性を理解するための意味を持ち、より広い文脈でのこの概念の適用を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-05T08:32:43Z)
• Quantum Random Number Generation using a Solid-State Single-Photon Source [89.24951036534168]
  量子乱数生成(QRNG)は、量子力学現象の固有乱数性を利用する。 六方晶窒化ホウ素の量子エミッタによるQRNGの実証を行った。 本研究は,オンチップ決定性乱数生成器の製作への新たな道を開くものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-28T22:47:43Z)

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。