非直交量子状態を持つ準備-測定量子鎖型ネットワークにおける量子相関の特徴付け

Conceptos Básicos

非直交量子状態の内積情報のみを仮定して、準備-測定量子鎖型ネットワークで生成される量子相関を特徴付ける階層的な必要条件を導出した。

Resumen

本研究では、準備-測定量子鎖型ネットワークで生成される量子相関を特徴付けるための階層的な必要条件を導出した。

• 準備-測定量子鎖型ネットワークは、複数の測定当事者と各当事者の複数の順次受信者から構成される。
• 量子状態の内積情報のみを仮定し、NPAヒエラルキーを拡張することで、必要条件を導出した。
• 各階層の必要条件は、量子状態の内積と順次測定演算子の性質から導出される線形制約と半正定値制約を満たすかどうかを検証するものである。
• 導出した必要条件を用いて、量子ランダムアクセスコードや乱数認証などの量子情報処理タスクに適用し、その有効性を示した。
• 特に、2→1順次量子ランダムアクセスコードの最適なトレードオフ関係を導出し、その上で半デバイス独立的な乱数認証を行った。
• さらに、盗聴者の存在下で、2→1順次量子ランダムアクセスコードの最適トレードオフを用いて局所的および大域的な乱数を認証する方法を示した。
• 完全な確率分布を用いる方が、最適トレードオフのみを用いるよりも、より多くの乱数を認証できることを明らかにした。

Estadísticas

量子状態の内積は以下のようになる:
λ =
[
1 1/√2 1/√2 0
1/√2 1 0 -1/√2
1/√2 0 -1/√2 1/√2
0 -1/√2 1/√2 1
]

Citas

なし

Ideas clave extraídas de

Characterizing the set of quantum correlations in prepare-and-measure quantum chain-shaped networks

by Yanning Jia,... a las arxiv.org 10-01-2024

https://arxiv.org/pdf/2409.17185.pdf

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