論文の概要: Towards correlation self-testing of quantum theory in the adaptive Clauser-Horne-Shimony-Holt game

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2009.05069v4
• Date: Tue, 16 Jan 2024 15:16:21 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-18 22:37:25.260269
• Title: Towards correlation self-testing of quantum theory in the adaptive Clauser-Horne-Shimony-Holt game
• Title（参考訳）: 適応クレーター・ホルン・シモニー・ホルトゲームにおける量子理論の相関自己検定に向けて
• Authors: Mirjam Weilenmann and Roger Colbeck
• Abstract要約: 理論の相関自己テストは、特定の情報処理タスクのパフォーマンスから理論で実現可能な相関の集合を特定できるかどうかという問題に対処する。 これは、現実的な相関の集合が量子集合と一致しないすべての理論を除外できる一般解への第一歩である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0878040851638
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Correlation self-testing of a theory addresses the question of whether we can identify the set of correlations realisable in a theory from its performance in a particular information processing task. Applied to quantum theory it aims to identify an information processing task whose optimal performance is achieved only by theories realising the same correlations as quantum theory in any causal structure. In [Phys. Rev. Lett. 125 060406 (2020)] we introduced a candidate task for this, the adaptive CHSH game. Here, we analyse the maximum probability of winning this game in different generalised probabilistic theories. We show that theories with a joint state space given by the minimal or the maximal tensor product are inferior to quantum theory, before considering other tensor products in theories whose elementary systems have various two-dimensional state spaces. For these, we find no theories that outperform quantum theory in the adaptive CHSH game and prove that it is impossible to recover the quantum performance in various cases. This is the first step towards a general solution that, if successful, will have wide-ranging consequences, in particular, enabling an experiment that could rule out all theories in which the set of realisable correlations does not coincide with the quantum set.
• Abstract（参考訳）: 理論の相関自己テストは、特定の情報処理タスクのパフォーマンスから理論で実現可能な相関の集合を特定できるかどうかという問題に対処する。 量子論に適用すると、任意の因果構造における量子理論と同じ相関性を実現する理論によってのみ最適性能が達成される情報処理タスクを特定することが目的である。 125 060406 (2020) [Phys. Rev. Lett. 125 060406 (2020)] では、適応型CHSHゲームとして候補タスクを導入した。 ここでは,このゲームに勝つ最大確率を一般化確率理論で解析する。 基本系が様々な2次元状態空間を持つ理論における他のテンソル積を考える前に、極小あるいは極大テンソル積によって与えられる合同状態空間を持つ理論は量子論より劣っていることを示す。 これらのことから、適応型CHSHゲームにおいて量子理論より優れているという理論は見つからず、様々なケースで量子性能を回復することは不可能である。 これは、成功すれば幅広い結果が得られるという一般的な解への第一歩であり、特に、実現可能な相関の集合が量子集合と一致しないすべての理論を除外できる実験を可能にする。

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