論文の概要: Probing the robustness of various self-testing protocols for mulipartite entangled states
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.03518v1
- Date: Tue, 05 May 2026 08:55:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-06 19:35:43.857392
- Title: Probing the robustness of various self-testing protocols for mulipartite entangled states
- Title（参考訳）: ムリパルタイト絡み合った状態に対する各種自己試験プロトコルの堅牢性について
- Authors: Priyaranjan K. Jha, Ritesh K. Singh, A. K. Pan,
- Abstract要約: 多部交絡状態のクラスは、グリーンベルガー=ホルン=ザイリンガー状態(GHZ)のクラスである。
多くのベル作用素が自己テストGHZ状態に対して提案されている。
我々は、異なる自己テストプロトコルの堅牢性について検討し、比較する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Device-independent certification of multipartite entangled states plays a central role in a wide range of practical applications, including quantum networks, conference key agreement, and verifiable distributed quantum computation. A particularly important class of multipartite entangled states is the class of Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states. Many Bell operators have been proposed to self-test GHZ states. However, in practical scenarios, due to imperfections and the finite collection of statistics, the observed statistics do not satisfy the ideal self-testing relations. Hence, it becomes essential to investigate and compare the robustness of the different self-testing protocols. In this work, we investigate the robustness of self-testing schemes constructed from Bell operators due to Svetlichny and Mermin--Ardehali--Belinskii--Klyshko (MABK), using the analytic operator-inequality framework developed by Kaniewski [\href{https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.070402}{Phys. Rev. Lett. 117, 070402 (2016)}]. We derive lower bounds on the extractable fidelity as a function of the observed value of these Bell operators. Although these protocols self-test the same underlying state, they exhibit markedly different levels of robustness. By comparing the resulting fidelity bounds, we demonstrate that the self-testing scheme based on the Svetlichny's Bell operator is the more robust among the two. Our results thus identify the Svetlichny operator based self-testing protocol as the most favorable candidate for device-independent certification of GHZ states in realistic, noisy experimental scenarios.
- Abstract（参考訳）: デバイスに依存しないマルチパーティの絡み合った状態の認証は、量子ネットワーク、会議鍵合意、検証可能な分散量子計算など、幅広い応用において中心的な役割を果たす。
特に重要な多部交絡状態のクラスは、グリーンベルガー=ホルン=ザイリンガー状態(GHZ)のクラスである。
多くのベル作用素が自己テストGHZ状態に対して提案されている。
しかし、現実的なシナリオでは、不完全性や統計の有限な収集のため、観測された統計は理想的な自己テストの関係を満足しない。
したがって、異なる自己テストプロトコルの堅牢性を調べ、比較することが重要である。
本研究では、Kaniewski [\href{https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.070402}{Phys.117.070402}{Physによって開発された解析的作用素不等式フレームワークを用いて、ベル作用素による自己テストスキームの堅牢性を検討する。
レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・レヴ・
117, 070402 (2016)}。
これらのベル作用素の観測値の関数として抽出可能忠実度に対する下界を導出する。
これらのプロトコルは、同じ基礎状態で自己テストするが、明らかに異なるレベルの堅牢性を示す。
Svetlichny's Bell演算子に基づく自己テストスキームは、その結果の忠実性境界を比較することでより堅牢であることを示す。
この結果から,Svetlichny演算子をベースとした自己検査プロトコルは,現実的,ノイズの多い実験シナリオにおいて,GHZ状態のデバイス非依存認証の候補として最も好ましいものとなった。
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