論文の概要: Characterization-free classification and identification of the environment between two quantum players

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.20997v1
• Date: Tue, 24 Feb 2026 15:16:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-25 17:34:53.810684
• Title: Characterization-free classification and identification of the environment between two quantum players
• Title（参考訳）: 2つの量子プレーヤ間の環境のキャラクタリゼーションなし分類と同定
• Authors: Masahito Hayashi, Longyang Cao, Baichu Yu, Yuan-Yuan Zhao,
• Abstract要約: 量子チャネルの因果構造を分類することは、量子ネットワークの検証と量子資源の認証に不可欠である。 本稿では,AliceとBobという2人の孤立したプレイヤーが,チャネルを仲介する未知の環境が採用する定階戦略を分類し,識別することのできるキャラクタリゼーションフリープロトコルを提案する。 プロトコルを光学プラットフォーム上で実験的に実証し、いくつかの戦略を確実に区別する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 33.172938212519774
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Classifying the causal structure of quantum channels is essential for verifying quantum networks and certifying quantum resources. We introduce a characterization-free protocol enabling two isolated players, Alice and Bob, to classify and identify the definite-order strategy adopted by an unknown environment mediating their channels. Without assuming knowledge of their devices or the environment, the players infer the causal order solely from input-output statistics by testing Markovian conditions that we prove are necessary and sufficient for each strategy class. Remarkably, we prove that even with a minimal random channel consisting of two-outcome POVMs and two-state preparations, the protocol retains full performance with probability one. We experimentally demonstrate the protocol on an optical platform, reliably distinguishing between several strategies. Our results provide a strong and robust tool for causal inference in quantum networks.
• Abstract（参考訳）: 量子チャネルの因果構造を分類することは、量子ネットワークの検証と量子資源の認証に不可欠である。 本稿では,AliceとBobという2人の孤立したプレイヤーが,チャネルを仲介する未知の環境が採用する定階戦略を分類し,識別することのできるキャラクタリゼーションフリープロトコルを提案する。 端末や環境の知識を仮定することなく、プレイヤーは、各戦略クラスに必要かつ十分であることを示すマルコフ条件をテストすることによって、入力出力統計のみから因果順序を推測する。 興味深いことに、2段階のPOVMと2状態の準備からなる最小のランダムチャネルであっても、このプロトコルは確率1で完全な性能を維持している。 プロトコルを光学プラットフォーム上で実験的に実証し、いくつかの戦略を確実に区別する。 我々の結果は、量子ネットワークにおける因果推論のための強力で堅牢なツールを提供する。

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