미지의 양자 측정 식별 및 인증

미지의 양자 측정 식별 및 인증

알렉산드라 크라비엑1,2, 루카스 파웰라1즈비그뉴 푸차와1

1이론 및 응용 정보학 연구소, 폴란드 과학 아카데미, ul. Bałtycka 5, 44-100 글리비체, 폴란드
2AstroCeNT, 니콜라우스 코페르니쿠스 천문 센터, 폴란드 과학 아카데미, ul. Rektorska 4, 00-614 바르샤바, 폴란드

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추상

우리는 기준 측정값과 다른 측정값이 주어졌을 때 시나리오에서 폰 노이만 측정값의 차별성을 연구합니다. 판별의 목적은 다른 측정값이 첫 번째 측정값과 동일한지 확인하는 것입니다. 고전적인 설명 없이 기준 측정이 제공되는 경우와 고전적인 설명이 알려진 경우를 고려합니다. 두 경우 모두 대칭 및 비대칭 차별 설정에서 연구됩니다. 또한, 우리는 알려지지 않은 양자 측정에 대해 알려진 양자 측정을 인증할 수 있는 최적의 인증 체계를 제공합니다.

우리에게는 두 개의 장치가 주어졌습니다. 첫 번째 장치는 참조 장치입니다. 두 번째 장치는 첫 번째 장치와 동일한 장치일 수도 있고 아닐 수도 있습니다. 두 번째 장치가 첫 번째 장치와 동일한지 어떻게 확인할 수 있나요? 우리는 장치가 양자 측정일 때 이 문제를 연구합니다. 우리는 참조 장치에 설명이 제공되고 해당 설명이 알려지지 않은 경우 인증 체계를 제시합니다.

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► 참고 문헌

[1] Jens Eisert, Dominik Hangleiter, Nathan Walk, Ingo Roth, Damian Markham, Rhea Parekh, Ulysse Chabaud 및 Elham Kashefi. “양자 인증 및 벤치마킹”. 자연 리뷰 물리학페이지 1–9(2020).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s42254-020-0186-4

[2] 마테오 파리스와 야로슬라프 레하체크. “양자 상태 추정”. 649권. Springer 과학 및 비즈니스 미디어. (2004).
https : / //doi.org/ 10.1007 / b98673

[3] 야노스 A 베르구. “양자 상태 차별 및 선택된 응용”. 물리학 저널: 컨퍼런스 시리즈 84, 012001(2007).
https:/​/​doi.org/​10.1364/​CQO.2007.CMF4

[4] 스티븐 M 바넷과 사라 크로크. “양자 상태 차별”. 광학 및 포토닉스의 발전 1, 238–278(2009).
https : / /doi.org/ 10.1364 / AOP.1.000238

[5] 배준우, 곽룽추안. “양자상태 차별과 그 응용”. Journal of Physics A: 수학 및 이론 48, 083001 (2015).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8113/​48/​8/​083001

[6] 안토니오 아신. “단일 작업 간의 통계적 구별 가능성”. 실제 검토 편지 87, 177901(2001).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.87.177901

[7] 배준우. "로컬 작업 및 고전적 통신을 통한 5큐비트 단위체의 차별". 과학 보고서 1, 8–2015 (XNUMX).
https : / /doi.org/ 10.1038 / srep18270

[8] 카와치 아키노리, 카와노 켄이치, 프랑수아 르 갈, 타마키 스구루. “단일 연산자 판별의 양자 쿼리 복잡성”. 정보 및 시스템에 대한 IEICE 거래 102, 483–491(2019).
https:/​/​doi.org/​10.1587/​transinf.2018FCP0012

[9] 마시밀리아노 F 사치. “양자 연산의 최적 차별”. 물리적 검토 A 71, 062340 (2005).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.71.062340

[10] 마시밀리아노 F 사치. "얽힘은 얽힘을 깨는 채널의 구별성을 향상시킬 수 있습니다." 물리적 검토 A 72, 014305 (2005).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.72.014305

[11] 마르코 피아니와 존 와트루스. “모든 얽힌 상태는 채널 식별에 유용합니다.” 실제 검토 편지 102, 250501(2009).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.102.250501

[12] Runyao Duan, Yuan Feng, Mingsheng Ying. “양자 연산의 완벽한 구별성”. 실제 검토 편지 103, 210501(2009).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevLett.103.210501

[13] 왕궈밍(Guoming Wang)과 잉밍성(Mingsheng Ying). “양자 연산 간의 명확한 차별”. 물리적 검토 A 73, 042301(2006).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.73.042301

[14] 알렉산드라 크라비에츠, Łukasz Pawela, Zbigniew Puchała. “양자채널 인증 시 거짓음성 오류 제외”. 과학 보고서 11, 1–11(2021).
https : / /doi.org/ 10.1038 / s41598-021-00444-x

[15] 마리오 지만. "프로세스 양의 연산자 값 측정: 프로세스 단층 촬영 실험 설명을 위한 수학적 프레임워크". 물리적 검토 A 77, 062112(2008).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.77.062112

[16] 미할 세들라크(Michal Sedlák)와 마리오 지만(Mário Ziman). "단일 채널의 명확한 비교". 물리적 검토 A 79, 012303 (2009).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.79.012303

[17] 마리오 지만(Mário Ziman)과 미할 세들라크(Michal Sedlák). “양자 단일 프로세스의 단발성 식별”. 현대 광학 저널 57, 253–259 (2010).
https : / /doi.org/ 10.1080 / 09500340903349963

[18] 최유준, 탄메이 신갈, 조영욱, 한상욱, 오경환, 문성, 김용수, 배준우. “얽힘 없는 18큐비트 게이트의 단일 복사본 인증”. 물리적 검토 출원 044046, 2022(XNUMX).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevApplied.18.044046

[19] 마크 힐러리, 에리카 앤더슨, 스티븐 M 바넷, 다니엘 오이. “양자 블랙박스의 결정 문제”. 현대 광학 저널 57, 244–252 (2010).
https : / /doi.org/ 10.1080 / 09500340903203129

[20] 소에다 아키히토, 신보 아츠시, 무라오 미오. "두 후보 사이의 단일 큐비트 단일 게이트에 대한 최적의 양자 식별". 실제 검토 A 104, 022422(2021).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.104.022422

[21] 하시모토 유타카, 소에다 아키히토, 무라오 미오. "다양한 용도로 사용되는 알려지지 않은 단일 채널의 비교"(2022). arXiv:2208.12519.
arXiv : 2208.12519

[22] 존 워트러스. “양자 정보 이론”. 케임브리지 대학 출판부. (2018).
https : / /doi.org/ 10.1017 / 9781316848142

[23] Zbigniew Puchała, Łukasz Pawela, Aleksandra Krawiec, Ryszard Kukulski. "양자 측정의 최적의 단일 샷 식별 전략". 실제 검토 A 98, 042103 (2018).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.98.042103

[24] Zbigniew Puchała, Łukasz Pawela, Aleksandra Krawiec, Ryszard Kukulski 및 Michał Oszmaniec. "폰 노이만 측정의 다중 샷 및 명확한 식별". 양자 5, 425(2021).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-04-06-425

[25] Paulina Lewandowska, Aleksandra Krawiec, Ryszard Kukulski, Łukasz Pawela 및 Zbigniew Puchała. “폰 노이만 측정의 최적 인증에 대하여”. 과학 보고서 11, 1–16(2021).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41598-022-10219-7

[26] M Miková, M Sedlák, I Straka, M Mičuda, M Ziman, M Ježek, M Dušek 및 J Fiurášek. "양자 측정의 최적의 얽힘을 이용한 식별". 실제 검토 A 90, 022317(2014).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.90.022317

[27] 마리오 지만, 테이코 헤이노사리, 미할 세들라크. “양자 측정의 명확한 비교”. 물리적 검토 A 80, 052102(2009).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.80.052102

[28] 미할 세들라크(Michal Sedlák)와 마리오 지만(Mário Ziman). “양자 측정 식별을 위한 최적의 단발 전략”. 실제 검토 A 90, 052312(2014).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.90.052312

[29] 파울리나 레반도프스카, Łukasz Pawela, Zbigniew Puchała. “프로세스 매트릭스의 단발성 차별을 위한 전략”. 과학 보고서 13, 3046(2023).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41598-023-30191-0

[30] Kieran Flatt, 이한울, Carles Roch I Carceller, Jonatan Bohr Brask, 배준우. "최대 신뢰도 차별을 위한 상황별 이점 및 인증". PRX Quantum 3, 030337(2022).
https : / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.3.030337

[31] 이온 네치타(Ion Nechita), 즈비그뉴 푸차와(Zbigniew Puchała), Łukasz Pawela, Karol Życzkowski. “거의 모든 양자 채널은 등거리에 있습니다.” 수리 물리학 저널 59, 052201 (2018).
https : / /doi.org/ 10.1063 / 1.5019322

[32] 칼 W 헬스트롬. “양자 검출 및 추정 이론”. 통계 물리학 저널 1, 231–252 (1969).
https : / /doi.org/ 10.1007 / BF01007479

[33] 파르진 살렉, 하야시 마사히토, 안드레아스 윈터. “점근적 양자 채널 판별에서 적응 전략의 유용성”. 실제 검토 A 105, 022419(2022).
https : / /doi.org/10.1103/ PhysRevA.105.022419

[34] 마크 M 와일드, 마리오 베르타, 크리스토프 히르체, 에니트 카우르. “점근적 양자 채널 판별을 위한 상각 채널 발산”. 수학 물리학 110, 2277-2336(2020)의 편지.
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s11005-020-01297-7

[35] 저우 시시(Sisi Zhou)와 량 지앙(Liang Jiang). “양자채널 추정의 점근적 이론”. PRX 양자 2, 010343(2021).
https : / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.010343

[36] 톰 쿠니, 밀란 모소니, 마크 M 와일드. “양자 채널 식별 문제 및 양자 피드백 지원 통신에 대한 강력한 역지수”. 수리 물리학 커뮤니케이션 344, 797-829 (2016).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-016-2645-4

[37] Z Puchała 및 JA Miszczak. "단일 그룹에 대한 Haar 측정과 관련된 상징적 통합". 폴란드 과학 아카데미 게시판. 기술 과학 65(2017).
https : / /doi.org/10.1515/ bpasts-2017-0003

[38] Benoı̂t Collins와 Piotr Śniady. "단일, 직교 및 교감 그룹에 대한 Haar 측정과 관련된 통합". 수리 물리학 커뮤니케이션 264, 773–795 (2006).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-006-1554-3

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