論文の概要: Quantum randomness beyond projective measurements

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.18291v1
• Date: Mon, 18 May 2026 12:17:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-05-19 17:57:49.598826
• Title: Quantum randomness beyond projective measurements
• Title（参考訳）: 射影測定を超える量子ランダム性
• Authors: Fionnuala Curran,
• Abstract要約: 我々は、SIC測定が存在する任意の次元において、最大値であるランダムネスの2対のd$ビットをデバイス依存的に生成できることを証明した。 また、スキュードSIC測定ファミリを提示し、それを部分的に解き放たれた問題に利用した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The unpredictability of quantum physics gives rise to intrinsic randomness. In an adversarial scenario, any additional degrees of freedom must be attributed to an eavesdropper with correlations to the measurement set-up. The true randomness is then quantified by the probability that she correctly guesses the measurement outcomes, optimised over all possible strategies. Extremal measurements are appealing here, since they do not allow information to leak to such an eavesdropper. Beyond projective measurements, however, a simple question remains open: how much intrinsic randomness can be generated by a given extremal measurement? In a step towards solving it, we characterise the randomness generated by any unbiased extremal rank-one measurement acting on any state, solving the problem explicitly in dimension two. Four-outcome qubit measurements of this type are tomographic, so these results hold for fully source-device-dependent randomness too. The tetrahedral symmetric informationally complete (SIC) measurement, we find, has the least intrinsic randomness within this class. We also present the skewed SIC family of measurements, and use them to partially solve an open problem: we prove that $2 \log d$ bits of randomness, the maximal amount, can be generated device-dependently (or source-device-independently) in any dimension in which there exists a SIC measurement.
• Abstract（参考訳）: 量子物理学の予測不可能さは本質的なランダム性を引き起こす。 逆のシナリオでは、任意の追加の自由度は、測定セットに相関した盗聴者に帰属しなければならない。 真のランダム性は、すべての可能な戦略に対して最適化された測定結果が正しく推測される確率によって定量化される。 このような盗聴者に情報を漏らすことを許さないため、極端に測定が魅力的である。 しかし、射影測度以外にも、単純な疑問が残る: 与えられた極端測度によってどれだけ固有のランダム性を生成することができるか? これを解決するためのステップとして、任意の状態に作用する任意の非バイアスの極端ランク1測定によって生じるランダム性を特徴付け、その問題を次元2で明示的に解決する。 このタイプの4つの出力量子ビット測定はトモグラフィであり、これらの結果は完全なソースデバイス依存のランダム性も維持する。 四面体対称情報完全(SIC)測定は、このクラスの中では最も本質的なランダム性を持たない。 我々はまた、スキュードされたSIC測定ファミリを提示し、それを部分的に解決するために使用し、SIC測定が存在する任意の次元において、デバイス依存(またはソース非依存)で、ランダムネスの2ドルのd$ビット(最大量)を生成できることを証明した。

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