論文の概要: Universal Operational Privacy in Distributed Quantum Sensing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.19206v1
• Date: Tue, 27 Jan 2026 05:17:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-28 15:26:51.185608
• Title: Universal Operational Privacy in Distributed Quantum Sensing
• Title（参考訳）: 分散量子センシングにおけるユニバーサルオペレーショナルプライバシ
• Authors: Min Namkung, Dong-Hyun Kim, Seongjin Hong, Yong-Su Kim, Su-Yong Lee, Hyang-Tag Lim,
• Abstract要約: 分散量子センシングネットワークのためのユニバーサルな運用プライバシフレームワークを提案する。 プロトコルに依存しない基準により、信頼できない当事者に個々のパラメータに関する情報がアクセスできないことが保証される。 本研究は,分散量子センシングネットワークにおけるプライバシを規定する普遍的な運用制約を確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.758871793953489
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Privacy is a fundamental requirement in distributed quantum sensing networks, where multiple clients estimate spatially distributed parameters using shared quantum resources while interacting with potentially untrusted servers. Despite its importance, existing privacy conditions rely on idealized quantum bounds and do not fully capture the operational constraints imposed by realistic measurements. Here, we introduce a universal operational privacy framework for distributed quantum sensing, formulated in terms of the experimentally accessible classical Fisher information matrix and applicable to arbitrary protocols characterized by singular information structures. The proposed condition provides a protocol-independent criterion ensuring that no information about individual parameters is accessible to untrusted parties. We further experimentally demonstrate that a distributed quantum sensing protocol employing fewer photons than the number of estimated parameters simultaneously satisfies the universal privacy condition and achieves Heisenberg-limited precision. Our results establish universal operational constraints governing privacy in distributed quantum sensing networks and provide a foundation for practical, privacy-preserving quantum sensing beyond full-rank regimes.
• Abstract（参考訳）: プライバシは分散量子センシングネットワークにおける基本的な要件であり、複数のクライアントは、潜在的に信頼できないサーバと対話しながら、共有量子リソースを使用して空間的に分散されたパラメータを推定する。 その重要性にもかかわらず、既存のプライバシー条件は理想化された量子境界に依存しており、現実的な測定によって課される運用上の制約を完全には捉えていない。 本稿では、分散量子センシングのための普遍的な運用プライバシフレームワークを紹介し、実験的にアクセス可能な古典的フィッシャー情報行列を用いて定式化し、特異情報構造を特徴とする任意のプロトコルに適用する。 提案した条件はプロトコルに依存しない基準を提供し、信頼できない当事者に個々のパラメータに関する情報がアクセスできないことを保証している。 さらに、推定パラメータの数よりも少ない光子を用いた分散量子センシングプロトコルが、普遍的なプライバシ条件を満足し、ハイゼンベルク制限精度を達成することを実験的に実証した。 本研究は,分散量子センシングネットワークにおけるプライバシを規定する普遍的な運用上の制約を確立し,フルランク体制を超えて,実用的かつプライバシ保護型量子センシングの基盤を提供する。

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