論文の概要: Experimental Quantum Bernoulli Factories via Bell-Basis Measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.06193v1
• Date: Thu, 05 Feb 2026 21:07:42 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-09 22:18:26.109516
• Title: Experimental Quantum Bernoulli Factories via Bell-Basis Measurements
• Title（参考訳）: ベル・バシス測定によるベルヌイ因子の実験的研究
• Authors: Tanay Roy,
• Abstract要約: 2つの同一入力クオインのベル基底測定に基づいて、エンタングルメント支援量子ベルヌーイファクトリーを実演する。 理想的な予測に対して測定された出力バイアスをベンチマークし、デバイスノイズの影響について議論する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.18049490005680832
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Randomness processing in the Bernoulli factory framework provides a concrete setting in which quantum resources can outperform classical ones. We experimentally demonstrate an entanglement-assisted quantum Bernoulli factory based on Bell-basis measurements of two identical input quoins prepared on IBM superconducting hardware. Using only the measurement outcomes (and no external classical randomness source), we realize the classically inconstructible Bernoulli doubling primitive $f(p)=2p$ and, as intermediate outputs from the same Bell-measurement statistics, an exact fair coin $f(p)=1/2$ and the classically inconstructible function $f(p)=4p(1-p)$. We benchmark the measured output biases against ideal predictions and discuss the impact of device noise. Our results establish a simple, resource-efficient experimental primitive for quantum-to-classical randomness processing and support the viability of quantum Bernoulli factories for quantum-enhanced stochastic simulation and sampling tasks.
• Abstract（参考訳）: ベルヌーイのファクトリーフレームワークにおけるランダム処理は、量子資源が古典的よりも優れている具体的な設定を提供する。 我々は、IBM超伝導ハードウェア上に作製された2つの同一入力クアインのベル基底測定に基づいて、エンタングルメント支援量子ベルヌーイファクトリーを実験的に実証した。 測定結果のみ(そして外部の古典的ランダム性源は存在しない)を用いることで、古典的に構成不可能なベルヌーイがプリミティブ$f(p)=2p$を2倍にし、同じベル測度統計の中間出力として、正確なフェアコイン$f(p)=1/2$と古典的に構成不可能な関数$f(p)=4p(1-p)$が成立する。 理想的な予測に対して測定された出力バイアスをベンチマークし、デバイスノイズの影響について議論する。 本研究は,量子-古典的ランダム性処理のための単純で資源効率のよい実験プリミティブを構築し,量子強化確率シミュレーションおよびサンプリングタスクのための量子ベルヌーイファクトリーの実現性を支援する。

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