論文の概要: All star-incompatible measurements can certify steering-based randomness
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.12024v1
- Date: Thu, 12 Mar 2026 15:04:16 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-13 14:46:26.167448
- Title: All star-incompatible measurements can certify steering-based randomness
- Title（参考訳）: すべての恒星非互換測定は、ステアリングに基づくランダム性を証明できる
- Authors: Shintaro Minagawa, Ravi Kunjwal,
- Abstract要約: 信頼できないデバイスによって生成される量子ランダム性の証明は、デバイス非依存のセキュリティにとって不可欠である。
我々は、星非互換な測定の集合が、ステアリングに基づくランダム性を生み出すことを証明した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Certifying that quantum randomness generated by untrusted devices is unpredictable to an attacker (say, Eve) is crucial for device-independent security. Bipartite protocols where only one of the parties is trusted are termed one-sided device-independent (1SDI) or steering-based protocols, where the untrusted party (say, Alice) performs measurements on her part of a bipartite entangled state to steer the subsystem of the trusted party (say, Bob) into different ensembles (collectively, an assemblage) of quantum states. Recent work has shown that an assemblage has certified randomness if and only if it is realizable by a set of measurements that are star-incompatible, i.e., the measurement setting of interest for the guessing probability of Eve is incompatible with at least one of the remaining measurement settings of Alice. However, it remains conceivable that there exist star-incompatible measurements that cannot certify steering-based randomness, just like there exist incompatible measurements that cannot certify bipartite Bell nonlocality. Here we prove that any set of star-incompatible measurements can generate steering-based randomness, thereby establishing an equivalence between the two notions. We further introduce a weight-based measure of star-incompatibility and lower bound the amount required to certify a given randomness, capturing the qualitative and quantitative interplay between the quantum resources of star-incompatibility and steering-based randomness.
- Abstract（参考訳）: 信頼できないデバイスによって生成される量子ランダム性は、アタッカー(例えばEve)にとって予測不可能であることを示すことは、デバイス非依存のセキュリティにとって不可欠である。
信頼された当事者の1つだけが信頼される二部作のプロトコルは、一方的なデバイス独立(1SDI)または操舵ベースのプロトコルと呼ばれ、信頼されていない当事者(例えばアリス)が二部作の絡み合った状態の一部で測定を行い、信頼された当事者のサブシステム(例えばボブ)を異なる量子状態のアンサンブル(集合体)に操る。
最近の研究は、集合が星と互換性のない一連の測定によって実現可能であること、すなわち、イヴの推測確率に対する関心の測定設定がアリスの残りの測定設定の少なくとも1つと互換性がないことを証明している。
しかし、双党ベルの非局所性を証明できない非互換な測定と同様に、ステアリングに基づくランダム性を証明できない恒星非互換の測定が存在するといえよう。
ここでは、どの恒星と互換性のない測定でも、ステアリングに基づくランダム性を生成することができることを証明し、2つの概念の等価性を確立する。
さらに、恒星非可逆性の量子資源とステアリングに基づくランダム性の間の質的、定量的相互作用を捉え、与えられたランダム性を証明するのに必要な量を減らし、質量ベースの恒星非可逆性の測度を導入する。
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