Állandó méretű öntesztek a maximális kusza állapotokhoz és egyedi projektív mérésekhez

Állandó méretű öntesztek a maximális kusza állapotokhoz és egyedi projektív mérésekhez

Állandó méretű öntesztek a maximálisan összefonódott állapotokhoz és egyetlen projektív méréshez PlatoBlockchain Data Intelligence. Függőleges keresés. Ai.

Jurij Volčič

Matematika Tanszék, Drexel Egyetem, Pennsylvania

Érdekesnek találja ezt a cikket, vagy szeretne megvitatni? Scite vagy hagyjon megjegyzést a SciRate-en.

Absztrakt

Az önteszt a kvantumrendszerek hatékony tanúsítása, amely mért, klasszikus statisztikákra támaszkodik. Ez a cikk az öntesztelést vizsgálja kétoldalú Bell-forgatókönyvekben, kis számú bemenettel és kimenettel, de tetszőlegesen nagy dimenziójú kvantumállapotokkal és mérésekkel. A hozzájárulások kettősek. Először is megmutatjuk, hogy minden maximálisan összefonódott állapot önellenőrzhető négy bináris méréssel pártonként. Ez az eredmény kiterjeszti Mančinska-Prakash-Schafhauser (2021) korábbi munkáját, amely csak a páratlan dimenziójú, maximálisan összegabalyodott állapotokra vonatkozik. Másodszor, megmutatjuk, hogy minden egyes bináris projektív mérés önellenőrzhető félenként öt bináris méréssel. Hasonló állítás érvényes a kettőnél több kimenettel rendelkező projektív mérések önellenőrzésére is. Ezeket az eredményeket a négyszeres vetületek reprezentációs elmélete teszi lehetővé, amelyek hozzáadják az azonosság skaláris többszörösét. Az irreducibilis reprezentációk felépítése, spektrális jellemzőik elemzése és post-hoc önellenőrzés az elsődleges módszer az új, kis számú be- és kimenettel rendelkező öntesztek elkészítéséhez.

► BibTeX adatok

► Referenciák

[1] A. Acín, N. Brunner, N. Gisin, S. Massar, S. Pironio és V. Scarani. A kvantumkriptográfia eszközfüggetlen biztonsága a kollektív támadások ellen. Phys. Rev. Lett., 98:230501, 2007. https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.98.230501.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.98.230501

[2] C. Bamps, S. Massar és S. Pironio. Eszközfüggetlen véletlenszerűség generálás szublineáris megosztott kvantumerőforrásokkal. Quantum, 2(86):14 pp, 2018. https://​/​doi.org/​10.22331/​q-2018-08-22-86.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2018-08-22-86

[3] B. Blackadar. Operátoralgebrák, az Encyclopaedia of Mathematical Sciences 122. kötete. Springer-Verlag, Berlin, 2006. https://​/​doi.org/​10.1007/​3-540-28517-2.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​3-540-28517-2

[4] J. Bochnak, M. Coste és M.-F. Roy. Valódi algebrai geometria, Eredmények a matematikában és a kapcsolódó területeken 36. kötet. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1998. https://​/​doi.org/​10.1007/​978-3-662-03718-8.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-662-03718-8

[5] J. Bowles, I. Šupić, D. Cavalcanti és A. Acín. Eszközfüggetlen összefonódás-tanúsítvány minden összefonódott állapotra. Phys. Rev. Lett., 121:180503, 2018. https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.121.180503.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.121.180503

[6] N. Brunner, D. Cavalcanti, S. Pironio, V. Scarani és S. Wehner. Bell nem lokalitás. Rev. Mod. Phys., 86:419–478, 2014. https://​/​doi.org/​10.1103/​RevModPhys.86.419.
https://​/​doi.org/​10.1103/​RevModPhys.86.419

[7] R. Chen, L. Mančinska és J. Volčič. Minden valós projektív mérés önellenőrzhető. arXiv, 2302.00974:24 pp, 2023. https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2302.00974.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2302.00974

[8] JF Clauser, MA Horne, A. Shimony és RA Holt. Javasolt kísérlet a lokális rejtett változós elméletek tesztelésére. Phys. Rev. Lett., 23:880–884, 1969. https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.23.880.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.23.880

[9] A. Coladangelo. A (döntött) epr párok párhuzamos öntesztelése a (döntött) chsh és a varázslatos négyzetes játék másolatán keresztül. Quantum Info. Comput., 17(9–10):831–865, 2017. https://​/​doi.org/​10.26421/​QIC17.9-10-6.
https://​/​doi.org/​10.26421/​QIC17.9-10-6

[10] A. Coladangelo, KT Goh és V. Scarani. Minden tiszta kétrészes összefonódott állapot önellenőrzhető. Nat. Commun., 8:15485, 2017. https://​/​doi.org/​10.1038/​ncomms15485.
https://​/​doi.org/​10.1038/​ncomms15485

[11] A. Coladangelo, AB Grilo, S. Jeffery és T. Vidick. Pórázon hitelesítő: új sémák ellenőrizhető delegált kvantumszámításhoz, kvázilineáris erőforrásokkal. In Advances in Cryptology – EUROCRYPT 2019, 247–277. oldal. Springer International Publishing, 2019. https://​/​doi.org/​10.1007/​978-3-030-17659-4_9.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-030-17659-4_9

[12] R. Faleiro és M. Goulão. Eszközfüggetlen kvantumengedélyezés a clauser-horne-shimony-holt játék alapján. Phys. Rev. A, 103:022430, 2021. https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.103.022430.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.103.022430

[13] J. Fitzsimons, Z. Ji, T. Vidick és H. Yuen. Kvantumbiztos rendszerek iterált exponenciális időhöz és azon túl is. In Proceedings of the 51. Annual ACM SIGACT Symposium on Theory of Computing, STOC 2019, 473–480. Association for Computing Machinery, 2019. https://​/​doi.org/​10.1145/​3313276.3316343.
https://​/​doi.org/​10.1145/​3313276.3316343

[14] H. Fu. Az állandó méretű korrelációk elegendőek a korlátlan dimenziójú, maximálisan összefonódott állapotok önellenőrzéséhez. Quantum, 6(614):16 pp, 2022. https://​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-01-03-614.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-01-03-614

[15] PR Halmos. Két altér. Trans. Amer. Math. Soc., 144:381–389, 1969. https://​/​doi.org/​10.2307/​1995288.
https://​/​doi.org/​10.2307/​1995288

[16] B. Hensen, H. Bernien, AE Dréau, A. Reiserer, N. Kalb, MS Blok, J. Ruitenberg, RFL Vermeulen, RN Schouten, C. Abellán, W. Amaya, V. Pruneri, MW Mitchell, M. Markham , DJ Twitchen, D. Elkouss, S. Wehner, TH Taminiau és R. Hanson. Kiskapumentes harangegyenlőtlenség megsértése 1.3 kilométeres elektronpörgetésekkel. Nature, 526:682–686, 2015. https://​/​doi.org/​10.1038/​nature15759.
https://​/​doi.org/​10.1038/​nature15759

[17] Z. Ji, A. Natarajan, T. Vidick, J. Wright és H. Yuen. MIP* = RE. Commun. ACM, 64:131–138, 2021. https://​/​doi.org/​10.1145/​3485628.
https://​/​doi.org/​10.1145/​3485628

[18] SA Kruglyak, VI Rabanovich és YS Samoilenko. Az előrejelzések összegeiről. Funkció. Anális. annak Appl., 36(3):182–195, 2002. https://​/​doi.org/​10.1023/​A:1020193804109.
https://​/​doi.org/​10.1023/​A:1020193804109

[19] L. Mančinska, J. Prakash és C. Schafhauser. Állandó méretű robusztus öntesztek korlátlan dimenziójú állapotokhoz és mérésekhez. arXiv, 2103.01729:38 pp, 2021. https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2103.01729.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.2103.01729

[20] D. Mayers és A. Yao. Öntesztelő kvantumkészülék. Quantum Info. Comput., 4(4):273–286, 2004. https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.quant-ph/​0307205.
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.quant-ph/​0307205
arXiv:quant-ph/0307205

[21] M. McKague. Önteszt a chsh-val párhuzamosan. Quantum, 1(1):8 pp, 2017. https://​/​doi.org/​10.22331/​Q-2017-04-25-1.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​Q-2017-04-25-1

[22] CA Miller és Y. Shi. Robusztus protokollok a véletlenszerűség biztonságos kiterjesztéséhez és a kulcsok nem megbízható kvantumeszközök használatával történő elosztásához. J. ACM, 63(4), 2016. https://​/​doi.org/​10.1145/​2885493.
https://​/​doi.org/​10.1145/​2885493

[23] S. Sarkar, JJ Borkała, C. Jebarathinam, O. Makuta, D. Saha és R. Augusiak. Bármilyen tisztán összefonódott állapot önellenőrzése minimális számú méréssel és optimális véletlenszerűség tanúsítással egyoldalú, eszközfüggetlen forgatókönyvben. Phys. Rev. Appl., 19:034038, 2023. https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevApplied.19.034038.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevApplied.19.034038

[24] S. Sarkar, D. Saha, J. Kaniewski és R. Augusiak. Öntesztelő kvantumrendszerek tetszőleges lokális dimenzióval minimális számú méréssel. Npj Quantum Inf., 7(151):5 pp, 2021. https://​/​doi.org/​10.1038/​s41534-021-00490-3.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41534-021-00490-3

[25] S. Storz, J. Schär, A. Kulikov, P. Magnard, P. Kurpiers, J. Lütolf, T. Walter, A. Copetudo, K. Reuer, A. Akin, J.-C. Besse, M. Gabureac, GJ Norris, A. Rosario, F. Martin, J. Martinez, W. Amaya, MW Mitchell, C. Abellan, J.-D. Bancal, N. Sangouard, B. Royer, A. Blais és A. Wallraff. Kiskapumentes harangegyenlőtlenség megsértése szupravezető áramkörökkel. Nature, 617:265–270, 2023. https://​/​doi.org/​10.1038/​s41586-023-05885-0.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41586-023-05885-0

[26] I. Šupić és J. Bowles. Kvantumrendszerek öntesztelése: áttekintés. Quantum, 4(337):62 pp, 2020. https://​/​doi.org/​10.22331/​Q-2020-09-30-337.
https:/​/​doi.org/​10.22331/​Q-2020-09-30-337

[27] I. Šupić, J. Bowles, M.-O. Renou, A. Acín és MJ Hoban. A kvantumhálózatok önellenőrzik az összes összefonódott állapotot. Nat. Phys., 19(5):670–675, 2023. https://​/​doi.org/​10.1038/​s41567-023-01945-4.
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41567-023-01945-4

[28] BS Tsirel fia. A harangegyenlőtlenségek kvantumanalógjai. két térben elkülönülő tartomány esete. J. Sov. Math., 36:557–570, 1987. https://​/​doi.org/​10.1007/​BF01663472.
https://​/​doi.org/​10.1007/​BF01663472

[29] TH Yang és M. Navascués. Ismeretlen kvantumrendszerek robusztus öntesztelése bármilyen összefonódott két qubit állapotba. Phys. Rev. A, 87:050102, 2013. https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.87.050102.
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.87.050102

Idézi

[1] Shubhayan Sarkar, Alexandre C. Orthey, Gautam Sharma és Remigiusz Augusiak, „GME-állapotok szinte eszközfüggetlen tanúsítása minimális mérésekkel”, arXiv: 2402.18522, (2024).

A fenti idézetek innen származnak SAO/NASA HIRDETÉSEK (utolsó sikeres frissítés: 2024-03-23 10:25:56). Előfordulhat, hogy a lista hiányos, mivel nem minden kiadó ad megfelelő és teljes hivatkozási adatokat.

On Crossref által idézett szolgáltatás művekre hivatkozó adat nem található (utolsó próbálkozás 2024-03-23 10:25:55).

Időbélyeg:

Még több Quantum Journal