ডিভাইস-স্বাধীন এলোমেলোতা নিষ্কাশনের জন্য কাত হার্ডি প্যারাডক্স

ডিভাইস-স্বাধীন এলোমেলোতা নিষ্কাশনের জন্য কাত হার্ডি প্যারাডক্স

উত্স নোড: 2884237

শুয়াই ঝাও1, রবিশঙ্কর রামনাথন1, ইউয়ান লিউ1, এবং পাওয়েল হোরোডেকি2,3

1কম্পিউটার সায়েন্স বিভাগ, হংকং ইউনিভার্সিটি, পোকফুলাম রোড, হংকং
2ইন্টারন্যাশনাল সেন্টার ফর থিওরি অফ কোয়ান্টাম টেকনোলজি, ইউনিভার্সিটি অফ গডানস্ক, উইটা স্টোসজা 63, 80-308 গডানস্ক, পোল্যান্ড
3ফলিত পদার্থবিদ্যা এবং গণিত অনুষদ, Gdańsk ইউনিভার্সিটি অফ টেকনোলজি, গ্যাব্রিয়েলা নারুতোভিজা 11/12, 80-233 Gdańsk, পোল্যান্ড

এই কাগজ আকর্ষণীয় খুঁজুন বা আলোচনা করতে চান? স্কাইটে বা স্কাইরেটে একটি মন্তব্য দিন.

বিমূর্ত

ডিভাইস-স্বাধীন দৃষ্টান্ত র্যান্ডম জেনারেশন, কী ডিস্ট্রিবিউশন এবং স্ব-পরীক্ষায় দর্শনীয় সাফল্য অর্জন করেছে, তবে এই ফলাফলগুলির বেশিরভাগই এই ধারণার অধীনে প্রাপ্ত হয়েছে যে দলগুলি বিশ্বস্ত এবং ব্যক্তিগত র্যান্ডম বীজ ধারণ করে। পরিমাপের স্বাধীনতার অনুমান শিথিল করার প্রচেষ্টায়, হার্ডির অ-স্থানীয় পরীক্ষাগুলিকে আদর্শ প্রার্থী হিসাবে প্রস্তাব করা হয়েছে। এই কাগজে, আমরা কাত হওয়া হার্ডি প্যারাডক্সের একটি পরিবারকে পরিচয় করিয়ে দিই যা সাধারণ বিশুদ্ধ দুই-কুবিট এনট্যাংল্ড স্টেটকে স্ব-পরীক্ষা করার অনুমতি দেয়, সেইসাথে $1$ বিট পর্যন্ত স্থানীয় এলোমেলোতা প্রত্যয়িত করে। তারপরে আমরা নির্বিচারে সীমিত পরিমাপের স্বাধীনতা সহ Santha-Vazirani (SV) উত্সগুলির জন্য অত্যাধুনিক র্যান্ডমনেস অ্যামপ্লিফিকেশন প্রোটোকলগুলিতে প্রজন্মের হারে উন্নতি পেতে এই কাত হার্ডি পরীক্ষাগুলি ব্যবহার করি৷ আমাদের ফলাফল দেখায় যে ডিভাইস-স্বাধীন এলোমেলোতা পরিবর্ধন নির্বিচারে পক্ষপাতদুষ্ট এসভি উত্সগুলির জন্য এবং প্রায় পৃথকযোগ্য অবস্থা থেকে সম্ভব। অবশেষে, বিশ্বব্যাপী র্যান্ডমনেসের সর্বোচ্চ সম্ভাব্য $4 লগ d$ বিট পর্যন্ত প্রত্যয়িত করার জন্য DI র্যান্ডমনেস এক্সট্রাকশনের সম্ভাব্য প্রার্থী হিসাবে আমরা স্থানীয় মাত্রা $8, 2$ এর সর্বাধিক বিঘ্নিত রাজ্যগুলির জন্য হার্ডি পরীক্ষার একটি পরিবার উপস্থাপন করি।

আমরা কাত হওয়া হার্ডি প্যারাডক্সের একটি পরিবারকে পরিচয় করিয়ে দিই যা সাধারণ বিশুদ্ধ দুই-কুবিট জট থাকা অবস্থার স্ব-পরীক্ষা এবং স্থানীয় এলোমেলোতার $1$ বিট পর্যন্ত সার্টিফিকেশন সক্ষম করে। এই হেলানো হার্ডি পরীক্ষাগুলি ব্যবহার করে, আমরা নির্বিচারে সীমিত পরিমাপের স্বাধীনতা সহ সানথা-ভাজিরানি (এসভি) উত্সগুলির জন্য অত্যাধুনিক র্যান্ডমনেস অ্যামপ্লিফিকেশন প্রোটোকলগুলিতে উন্নত প্রজন্মের হার অর্জন করি। আমাদের অনুসন্ধানগুলি দেখায় যে ডিভাইস-স্বাধীন এলোমেলোতা পরিবর্ধন নির্বিচারে পক্ষপাতদুষ্ট এসভি উত্সগুলির জন্য এবং প্রায় বিভাজ্য রাজ্য থেকে সম্ভব।

► বিবিটেক্স ডেটা

। তথ্যসূত্র

[1] আলবার্ট আইনস্টাইন, বরিস পোডলস্কি এবং নাথান রোজেন। "ভৌত বাস্তবতার কোয়ান্টাম-যান্ত্রিক বিবরণকে কি সম্পূর্ণরূপে বিবেচনা করা যেতে পারে?" ফিজ। রেভ. 47, 777 (1935)।
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRev.47.777

[2] এরউইন শ্রোডিঙ্গার। "বিচ্ছিন্ন সিস্টেমের মধ্যে সম্ভাব্যতা সম্পর্কের আলোচনা।" ক্যামব্রিজ ইউনিভার্সিটি প্রেস. (1935)।
https: / / doi.org/ 10.1017 / S0305004100013554

[3] জোনাথন ব্যারেট, লুসিয়েন হার্ডি এবং অ্যাড্রিয়ান কেন্ট। "কোন সিগন্যালিং এবং কোয়ান্টাম কী বিতরণ নেই।" ফিজ। রেভ. লেট। 95, 010503 (2005)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .95.010503

[4] আন্তোনিও অ্যাসিন, নিকোলাস ব্রুনার, নিকোলাস গিসিন, সার্জ ম্যাসার, স্টেফানো পিরোনিও এবং ভ্যালেরিও স্কারানি। "সম্মিলিত আক্রমণের বিরুদ্ধে কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফির ডিভাইস-স্বাধীন নিরাপত্তা।" ফিজ। রেভ. লেট। 98, 230501 (2007)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .98.230501

[5] স্টেফানো পিরোনিও, আন্তোনিও অ্যাসিন, সার্জ মাসার, এ. বোয়ার দে লা গিরোডে, ডিজমিত্রি এন. মাতসুকেভিচ, পিটার মাউঞ্জ, স্টিভেন ওলমশেঙ্ক, ডেভিড হেইস, লে লুও, টি. অ্যান্ড্রু ম্যানিং এবং সি. মনরো। "বেলের উপপাদ্য দ্বারা প্রত্যয়িত এলোমেলো সংখ্যা।" প্রকৃতি 464, 1021–1024 (2010) (2010)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / nature09008

[6] স্টেফানো পিরোনিও এবং সার্জ ম্যাসার। "ব্যবহারিক ব্যক্তিগত এলোমেলো প্রজন্মের নিরাপত্তা।" ফিজ। Rev. A 87, 012336 (2013)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 87.012336

[7] ডমিনিক মায়ার্স এবং অ্যান্ড্রু ইয়াও। "অসিদ্ধ যন্ত্রপাতি সহ কোয়ান্টাম ক্রিপ্টোগ্রাফি।" কার্যপ্রণালী 39তম বার্ষিক সিম্পোজিয়াম অন কম্পিউটার সায়েন্স ফাউন্ডেশন, পৃষ্ঠা 503-509 (1998)।
https://​doi.org/​10.1109/​SFCS.1998.743501

[8] ডমিনিক মায়ার্স এবং অ্যান্ড্রু ইয়াও। "স্ব-পরীক্ষা কোয়ান্টাম যন্ত্রপাতি।" কোয়ান্টাম তথ্য। কম্পিউট 4(4), 273–286 (2004)।
https://​/​doi.org/​10.48550/​arXiv.quant-ph/​0307205
আরএক্সিভ: কোয়ান্ট-পিএইচ / 0307205

[9] ইভান সুপিচ এবং জোসেফ বোলস। "কোয়ান্টাম সিস্টেমের স্ব-পরীক্ষা: একটি পর্যালোচনা।" কোয়ান্টাম 4, 337 (2020)।
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-09-30-337

[10] কুন টং গোহ, চিত্রভানু পেরুমংগাট, ঝি জিয়ান লি, আলেকজান্ডার লিং এবং ভ্যালেরিও স্কারানি। "টমোগ্রাফির পরীক্ষামূলক তুলনা এবং স্ব-পরীক্ষা প্রত্যয়িত জটলাভের ক্ষেত্রে।" ফিজ। Rev. A 100, 022305 (2019)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 100.022305

[11] রজার কোলবেক এবং রেনাটো রেনার। "মুক্ত এলোমেলোতা প্রসারিত করা যেতে পারে।" নাট। ফিজ। 8, 450–453 (2012)।
https://​doi.org/​10.1038/​nphys2300

[12] রদ্রিগো গ্যালেগো, লুইস মাসানেস, গঞ্জালো দে লা তোরে, চিরাগ ধারা, লিয়েন্দ্রো আওলিটা এবং আন্তোনিও অ্যাসিন। "যথেচ্ছভাবে নির্ধারক ঘটনা থেকে সম্পূর্ণ এলোমেলোতা।" নাট। কমুন 4, 2654 (2013)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms3654

[13] রবিশঙ্কর রামানাথন, ফার্নান্দো জিএসএল ব্র্যান্ডাও, করোল হোরোডেকি, মিচাল হোরোডেকি, পাওয়েল হোরোডেকি, এবং হান্না ওয়াজেউডকা। "ডিভাইসগুলিতে ন্যূনতম মৌলিক অনুমানের অধীনে এলোমেলোতা পরিবর্ধন।" ফিজ। রেভ. লেট। 117, 230501 (2016)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .117.230501

[14] ফার্নান্দো জিএসএল ব্র্যান্ডাও, রবিশঙ্কর রামানাথন, আন্দ্রেজ গ্রুদকা, করোল হোরোডেকি, মিচাল হোরোডেকি, পাওয়েল হোরোডেকি, টোমাস জারেক এবং হান্না ওয়াজেওডকা। "সসীম সংখ্যক ডিভাইস ব্যবহার করে বাস্তবসম্মত শব্দ-সহনশীল এলোমেলোতা পরিবর্ধন।" নাট। কমুন 7, 11345 (2016)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms11345

[15] রবিশঙ্কর রামানাথন, মিশাল হোরোডেকি, হাম্মাদ আনওয়ার, স্টেফানো পিরোনিও, করোল হোরোডেকি, মার্কাস গ্রুনফেল্ড, সাদিক মুহাম্মদ, মোহাম্মদ বোরেনানে এবং পাওয়েল হোরোডেকি। "হার্ডি প্যারাডক্স এবং এর পরীক্ষামূলক বাস্তবায়ন ব্যবহার করে ব্যবহারিক নো-সিগন্যালিং প্রমাণ এলোমেলোতা পরিবর্ধন।" arXiv:1810.11648 (2018)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.1810.11648
arXiv: 1810.11648

[16] ম্যাক্স কেসলার এবং রোটেম আর্নন-ফ্রাইডম্যান। "ডিভাইস-স্বাধীন এলোমেলোতা পরিবর্ধন এবং বেসরকারীকরণ।" তথ্য তত্ত্ব 1(2), 568–584 (2020) এর নির্বাচিত এলাকার উপর IEEE জার্নাল।
https://​doi.org/​10.1109/JSAIT.2020.3012498

[17] মিক্লোস সান্থা এবং উমেশ ভি ভাজিরানি। "আধা-র্যান্ডম উত্স থেকে আধা-এলোমেলো ক্রম তৈরি করা হচ্ছে।" কম্পিউটার অ্যান্ড সিস্টেম সায়েন্সের জার্নাল 33(1), 75–87 (1986)।
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0022-0000(86)90044-9

[18] আন্তোনিও অ্যাসিন, সার্জ ম্যাসার এবং স্টেফানো পিরোনিও। "এলোমেলোতা বনাম অস্থানীয়তা এবং জট।" ফিজ। রেভ. লেট। 108, 100402 (2012)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .108.100402

[19] সেড্রিক ব্যাম্পস এবং স্টেফানো পিরোনিও। "ক্লজার-হর্ন-শিমোনি-হল্টের মতো অসমতার পরিবারের জন্য বর্গক্ষেত্রের যোগফল এবং স্ব-পরীক্ষার জন্য তাদের প্রয়োগ।" ফিজ। Rev. A 91, 052111 (2015)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 91.052111

[20] আন্দ্রেয়া কোলাডেঞ্জেলো, কুন টং গোহ এবং ভ্যালেরিও স্কারানি। "সমস্ত বিশুদ্ধ দ্বিপক্ষীয় বিভ্রান্তিকর রাজ্যগুলি স্ব-পরীক্ষিত হতে পারে।" নাট। কমুন 8, 15485 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms15485

[21] সেড্রিক ব্যাম্পস, সার্জ ম্যাসার এবং স্টেফানো পিরোনিও। "সাবলাইনার শেয়ার্ড কোয়ান্টাম রিসোর্স সহ ডিভাইস-স্বাধীন র্যান্ডমনেস জেনারেশন।" কোয়ান্টাম 2, 86 (2018)।
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2018-08-22-86

[22] ফ্লোরিয়ান জে. কার্চড, মার্কাস জোহানসন, রেমিজিউস অগুসিয়াক, ম্যাটি জে. হোবান, পিটার উইটেক এবং আন্তোনিও অ্যাসিন। "পরিমাপের ক্রম ব্যবহার করে সীমাহীন এলোমেলোতা শংসাপত্র।" ফিজ। রেভ. A 95, 020102 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 95.020102

[23] গিলস পুটজ, ডেনিস রোসেট, টোমার জ্যাক বার্নিয়া, ইয়ং-চেং লিয়াং এবং নিকোলাস গিসিন। "যথেচ্ছভাবে স্বল্প পরিমাণ পরিমাপের স্বাধীনতা কোয়ান্টাম অ-স্থানীয়তা প্রকাশের জন্য যথেষ্ট।" ফিজ। রেভ. লেট। 113, 190402 (2014)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .113.190402

[24] রবিশঙ্কর রামানাথন, ইউয়ান লিউ এবং পাওয়েল হোরোডেকি। "কোচেন স্পেকার প্রাসঙ্গিকতা এবং তাদের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বড় লঙ্ঘন।" নিউ জে. ফিজ. 24, 033035 (2022)।
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​ac3a84

[25] লুসিয়েন হার্ডি। "প্রায় সব আটকানো রাজ্যের জন্য অসমতা ছাড়াই দুটি কণার জন্য অস্থানীয়তা।" ফিজ। রেভ. লেট। 71, 1665 (1993)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .71.1665

[26] রাফায়েল রাবেলো, ল ইউন ঝি এবং ভ্যালেরিও স্কারানি। "হার্ডির পরীক্ষার জন্য ডিভাইস-স্বাধীন সীমানা।" ফিজ। রেভ. লেট। 109, 180401 (2012)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .109.180401

[27] হং-ওয়েই লি, মার্সিন পাওলোস্কি, রামিজ রহমান, গুয়াং-কান গুও এবং ঝেং-ফু হান। "অসমতা প্যারাডক্সের উপর ভিত্তি করে ডিভাইস-এবং আধা-ডিভাইস-স্বাধীন র্যান্ডম সংখ্যা।" ফিজ। রেভ. A 92, 022327 (2015)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজারিভা 92.022327

[28] জন এফ. ক্লজার, মাইকেল এ. হর্ন, আবনার শিমনি এবং রিচার্ড এ. হল্ট। "স্থানীয় লুকানো-ভেরিয়েবল তত্ত্বগুলি পরীক্ষা করার জন্য প্রস্তাবিত পরীক্ষা।" ফিজ। রেভ. লেট। 23, 880 (1969)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .23.880

[29] মিগুয়েল নাভাসকুয়েস, স্টেফানো পিরোনিও এবং আন্তোনিও অ্যাসিন। "কোয়ান্টাম পারস্পরিক সম্পর্কের সেটকে চিহ্নিত করে অর্ধ-নির্দিষ্ট প্রোগ্রামগুলির একটি অভিসারী শ্রেণিবিন্যাস।" নিউ জে. ফিজ. 10 073013 (2008)।
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​10/​7/​073013

[30] ড্যানিলো বসচি, এস ব্রাঙ্কা, ফ্রান্সেসকো ডি মার্টিনি এবং লুসিয়েন হার্ডি। "বৈষম্য ছাড়া অস্থানীয়তার মই প্রমাণ: তাত্ত্বিক এবং পরীক্ষামূলক ফলাফল।" ফিজ। রেভ. লেট। 79, 2755 (1997)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / ফিজিরভাইলেট .79.2755

[31] রবিশঙ্কর রামানাথন, মনিকা রোসিকা, করোল হোরোডেকি, স্টেফানো পিরোনিও, মিচাল হোরোডেকি এবং পাওয়েল হোরোডেকি। "কোচেন-স্পেকার উপপাদ্যের প্রমাণে গ্যাজেট কাঠামো।" কোয়ান্টাম 4, 308 (2020)।
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2020-08-14-308

[32] রবিশঙ্কর রামানাথন, পাওয়েল হোরোডেকি এবং মিচাল বানাকি। "পাবলিক দুর্বল উত্স থেকে নো-সিগন্যালিং-প্রুফ এলোমেলোতা নিষ্কাশন।" arXiv:2108.08819 (2021)।
https://​doi.org/​10.48550/​arXiv.2108.08819
arXiv: 2108.08819

[33] পল মরিটজ কোহন। "মৌলিক বীজগণিত: দল, বলয় এবং ক্ষেত্র"। স্প্রিংগার লন্ডন (2012)।
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-0-85729-428-9

[34] ক্যামিল জর্ডান। "Essai sur la géometrie à $ n $ মাত্রা।" বুলেটিন দে লা এসএমএফ 3, 103-174 (1875)।
https://​doi.org/​10.24033/​bsmf.90

[35] রবিশঙ্কর রামানাথন, দারদো গয়েনেচে, সাদিক মুহাম্মদ, পিওর মিরোনোভিজ, মার্কাস গ্রুনফেল্ড, মোহাম্মদ বোরেনানে এবং পাওয়েল হোরোডেকি। "স্টিয়ারিং হল কোয়ান্টাম তত্ত্বে অ-স্থানীয়তার একটি অপরিহার্য বৈশিষ্ট্য।" নাট। কমুন 9, 4244 (2018)।
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-018-06255-5

দ্বারা উদ্ধৃত

[১] রবিশঙ্কর রামনাথন, "কোয়ান্টাম প্রতিপক্ষের বিরুদ্ধে একটি ব্লক মিন-এনট্রপি উত্সের সীমাবদ্ধ ডিভাইস-স্বাধীন নিষ্কাশন", arXiv: 2304.09643, (2023).

[১] অভিষেক সাধু এবং সিদ্ধার্থ দাস, "সীমাবদ্ধ স্বাধীন ইচ্ছা এবং অসম্পূর্ণ ডিটেক্টরের অধীনে কোয়ান্টাম অ-স্থানীয় পারস্পরিক সম্পর্কের পরীক্ষা", শারীরিক পর্যালোচনা এ 107 1, 012212 (2023).

[৩] ইউয়ান লিউ, হো ইউ চুং এবং রবিশঙ্কর রামনাথন, "কোয়ান্টাম পারস্পরিক সম্পর্ক এবং ডিভাইস-স্বাধীন অ্যাপ্লিকেশনের সীমানার তদন্ত", arXiv: 2309.06304, (2023).

উপরের উদ্ধৃতিগুলি থেকে প্রাপ্ত এসএও / নাসার এডিএস (সর্বশেষে সফলভাবে 2023-09-16 11:09:07 আপডেট হয়েছে)। সমস্ত প্রকাশক উপযুক্ত এবং সম্পূর্ণ উদ্ধৃতি ডেটা সরবরাহ না করায় তালিকাটি অসম্পূর্ণ হতে পারে।

On ক্রসরেফ এর উদ্ধৃত পরিষেবা উদ্ধৃতি রচনার কোনও ডেটা পাওয়া যায় নি (শেষ চেষ্টা 2023-09-16 11:09:06)।

সময় স্ট্যাম্প:

থেকে আরো কোয়ান্টাম জার্নাল