論文の概要: Adversarial Information Gain in Non-ideal Quantum Measurements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.20941v1
- Date: Tue, 24 Feb 2026 14:21:50 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-25 17:34:53.784158
- Title: Adversarial Information Gain in Non-ideal Quantum Measurements
- Title(参考訳): 非理想量子計測における逆情報ゲイン
- Authors: Andrés Muñoz-Moller, Leevi Leppäjärvi, Teiko Heinosaari,
- Abstract要約: 観測者の装置のノイズが、相手が取得できる情報量とどのように関連しているかを示す。
我々は、単一量子ビット非イデアル量子機器とノイズメータの互換性のために必要かつ十分な条件を導出する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Performing a quantum measurement yields two different results: a classical outcome drawn from a probability distribution, according to Born's rule, and a quantum outcome corresponding to the post-measurement state. Quantum devices that provide both outcomes can be described through quantum instruments. In a realistic scenario, one can expect that the observer's obtained classical and quantum outcomes are non-ideal: this can be due to experimental limitations, but could also be explained by adversarial interference, that is, a second party that disturbs the device through a concealed measurement to obtain information. The second scenario can be interpreted through quantum compatibility, as it implies that both the observer's instrument and the adversary's measurement can be performed simultaneously. In this work, we show how the noise of the observer's device relates to the amount of information that the adversary can obtain. We study scenarios in which the adversary aims to acquire information on the same basis as the observer's measurement, or on a mutually unbiased basis with respect to the observer's basis. In both cases, we derive necessary and sufficient conditions for the compatibility of a single qubit non-ideal quantum instrument and a noisy meter, from which we obtain the maximum amount of information that the adversary can extract in terms of the noise parameters of the observer's instrument. Finally, we provide the device implementation from the adversary's point of view for the same basis scenario.
- Abstract(参考訳): 量子測定を実行すると、ボルンの規則に従って確率分布から引き出された古典的な結果と、測定後の状態に対応する量子的な結果の2つの異なる結果が得られる。
両方の結果を提供する量子デバイスは、量子機器を通して記述することができる。
現実的なシナリオでは、観測者が獲得した古典的および量子的な結果が非理想的であると期待できる:これは実験的な制限による場合もあるが、敵の干渉によって説明することもできる。
第2のシナリオは、観測者の計器と敵の測定の両方を同時に行うことができるため、量子互換を通して解釈することができる。
本研究では,観測者の装置のノイズが,相手が取得できる情報量とどのように関係しているかを示す。
我々は,相手が観測者の測定値と同じ基準で,あるいは観測者の基準に関して相互に偏りのない基準で情報を取得することを目的とするシナリオについて検討する。
どちらの場合も、単一量子ビットの非イデアル量子機器とノイズメータの互換性のために必要かつ十分な条件を導出し、敵が観測者の観測器の雑音パラメータで抽出できる最大情報量を得る。
最後に、同じ基本シナリオに対して、敵の視点からデバイス実装を提供する。
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