論文の概要: Semi-device-independent certification of high-dimensional quantum channels
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.07823v1
- Date: Sun, 08 Feb 2026 05:05:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-10 20:26:24.81693
- Title: Semi-device-independent certification of high-dimensional quantum channels
- Title（参考訳）: 高次元量子チャネルの半デバイス非依存認証
- Authors: Mengyan Li, Yanning Jia, Fenzhuo Guo, Haifeng Dong, Sujuan Qin, Fei Gao,
- Abstract要約: 既存の認証方式は、しばしば完全に信頼された内部デバイスに依存している。
観測された統計から直接チャネル特性を認証するためのセミデバイス非依存のフレームワークを提案する。
エンタングルメントの忠実性の低い境界は、観測された統計の完全なセットまたは単一の目撃値のいずれかと互換性がある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.9794752987799527
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Certifying high-dimensional quantum channels is essential for ensuring the reliability of quantum communication protocols. Existing certification schemes often rely on fully trusted internal devices, which is difficult to achieve in realistic scenarios. Here, we propose a semi-device-independent framework for certifying channel properties directly from observed statistics, assuming only that the system dimension is known. By explicitly incorporating the full set of structural constraints inherent to Choi states, our approach exploits the Choi-Jamiołkowski isomorphism for rigorous certification of quantum channels. The entanglement dimensionality of quantum channels is first certified by introducing a witness and numerically determining its Schmidt-number-dependent bounds. This certification method reproduces known analytical benchmarks and is applied to dephasing and depolarizing noise channels, thereby confirming its validity. To provide a more complete assessment of channel performance, the entanglement fidelity of quantum channels is also certified using a hierarchy of semidefinite programming relaxations based on localizing matrices. Lower bounds on the entanglement fidelity are obtained that are compatible with either the full set of observed statistics or a single witness value.
- Abstract（参考訳）: 量子通信プロトコルの信頼性を確保するためには、高次元量子チャネルの認証が不可欠である。
既存の認証方式は、しばしば完全に信頼された内部デバイスに依存しており、現実的なシナリオでは達成が難しい。
本稿では,観測された統計値から直接チャネル特性を認証するための半デバイス非依存のフレームワークを提案する。
チョイ状態に固有の構造的制約の完全な集合を明示的に組み込むことによって、我々のアプローチは、量子チャネルの厳密な証明のために、チョイ=ジャミオヴコフスキー同型を利用する。
量子チャネルの絡み合いの次元性は、まず証人を導入し、シュミット数依存境界を数値的に決定することによって証明される。
既知の分析ベンチマークを再現し、ノイズチャネルのデフォーカスとデポーラ化に適用し、その妥当性を確認する。
より完全なチャネル性能評価を行うため、量子チャネルの絡み合いの忠実度も、局所化行列に基づく半定値プログラミング緩和階層を用いて認定する。
エンタングルメントの忠実性の低い境界は、観測された統計の完全なセットまたは単一の目撃値のいずれかと互換性がある。
関連論文リスト
- Certifying nonlocal properties of noisy quantum operations [0.0]
それらが引き起こす確率分布から量子的性質を証明することは、いくつかの目的において重要なタスクである。
特に、チャンネルの認証方法がどの程度ノイズによって損なわれるかは、ほとんど分かっていない。
本稿では,準備・測定プロトコルで得られた相関関係から,量子チャネルの非局所的性質を証明するための統一手法を提案する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-07-02T18:00:06Z) - Classical certification of quantum gates under the dimension assumption [0.1874930567916036]
本稿では,実用的なサーバユーザシナリオに適した量子ゲートの認証手法を提案する。
単一量子ビットの量子計算の普遍的な集合を構成するものを含む単一量子ビットのゲートに対しては、我々のアプローチが音響性を保証することを実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-30T13:40:39Z) - Hierarchical certification of nonclassical network correlations [50.32788626697182]
ネットワークに対して線形および非線形ベル様の不等式を導出する。
我々はこの仮定を挿入し、その結果が実験で証明できる結果に繋がる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-27T18:00:01Z) - Practical quantum secure direct communication with squeezed states [37.69303106863453]
CV-QSDCシステムの最初の実験実験を行い,その安全性について報告する。
この実現は、将来的な脅威のない量子大都市圏ネットワークへの道を歩み、既存の高度な波長分割多重化(WDM)システムと互換性がある。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-25T19:23:42Z) - Experimentally Certified Transmission of a Quantum Message through an
Untrusted and Lossy Quantum Channel via Bell's Theorem [1.0470286407954037]
敵のシナリオでは、認証手法は、基盤となるシステムに過度に信頼を置いている場合、攻撃に対して脆弱である可能性がある。
本稿では、実用的な量子伝送リンクの認証を可能にする、デバイス独立フレームワークにおけるプロトコルを提案する。
フォローアップアプリケーションにおける認証された送信状態の使用の観点から、我々のプロトコルは、送信された量子メッセージ自体の品質を推定できるように、チャネルの認証を超えています。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-19T12:22:49Z) - Sample-efficient device-independent quantum state verification and
certification [68.8204255655161]
量子情報源の認証は、量子情報処理のための信頼性と効率的なプロトコルを構築する上で重要な課題である。
我々は、有限複写方式におけるIDI仮定のない量子状態のデバイス非依存検証のための体系的なアプローチを開発する。
デバイス非依存の検証を最適なサンプル効率で行うことができることを示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2021-05-12T17:48:04Z) - Efficient and robust certification of genuine multipartite entanglement
in noisy quantum error correction circuits [58.720142291102135]
実効多部絡み(GME)認証のための条件付き目撃手法を導入する。
線形な二分割数における絡み合いの検出は, 多数の測定値によって線形にスケールし, GMEの認証に十分であることを示す。
本手法は, 距離3の位相的カラーコードとフラグベースの耐故障バージョンにおける安定化作用素の雑音可読化に適用する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-10-06T18:00:07Z)
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。