論文の概要: Bipartite Leggett-Garg and macroscopic Bell inequality violations using
cat states: distinguishing weak and deterministic macroscopic realism
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.14997v2
- Date: Sat, 23 Jan 2021 11:05:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-18 08:06:12.055673
- Title: Bipartite Leggett-Garg and macroscopic Bell inequality violations using
cat states: distinguishing weak and deterministic macroscopic realism
- Title（参考訳）: 猫状態を用いた二成分レゲット・ガルグとマクロベル不等式違反 : 弱実性と決定論的マクロ実性との区別
- Authors: Manushan Thenabadu and M. D. Reid
- Abstract要約: 我々は、Leggett-Gargのマクロリアリズムとマクロ局所リアリズムについて検討する。
我々は、顕微鏡量子ビットに対するベルとレゲット・ガーグの実験をマッピングする。
マクロな状態下でのLeggett-GargとBellの不平等を予測した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We consider tests of Leggett-Garg's macrorealism and of macroscopic local
realism, where for spacelike separated measurements the assumption of
macroscopic noninvasive measurability is justified by that of macroscopic
locality. We give a mapping between the Bell and Leggett-Garg experiments for
microscopic qubits based on spin $1/2$ eigenstates and gedanken experiments for
macroscopic qubits based on two macroscopically distinct coherent states (cat
states). In this mapping, the unitary rotation of the Stern-Gerlach analyzer is
realized by an interaction $H=\Omega\hat{n}^{4}$ where $\hat{n}$ is the number
of quanta. By adjusting the time of interaction, one alters the measurement
setting. We thus predict violations of Leggett-Garg and Bell inequalities in a
macroscopic regime where coarse-grained measurements $\hat{M}$ need only
discriminate between two macroscopically distinct coherent states. To interpret
the violations, we distinguish between subtly different definitions of
macroscopic realism. Deterministic macroscopic local realism (dMR) assumes a
definite outcome for the measurement $\hat{M}$ prior to the unitary rotation
created by the analyser, and is negated by the violations. Weak macroscopic
realism (wMR) assumes a definite outcome for systems prepared in a
superposition $\psi_{pointer}$ of two macroscopically-distinct eigenstates of
$\hat{M}$, after the unitary rotation. We find that wMR can be viewed as
consistent with the violations. A model is presented, in which wMR holds, and
for which the macroscopic violations emerge over the course of the unitary
dynamics. Finally, we point out an EPR-type paradox, that a weak
macro-realistic description for the system prior to the measurement $\hat{M}$
is inconsistent with the completeness of quantum mechanics.
- Abstract（参考訳）: 我々は,Leggett-Gargのマクロリアリズムとマクロ局所リアリズムの検証を考察し,空間的に分離された測定値について,マクロな非侵襲的測定可能性の仮定をマクロな局所性の仮定によって正当化する。
スピン1/2$の固有状態に基づく微視的量子ビットのベル実験とレゲット・ガルグ実験と、2つの巨視的に異なるコヒーレント状態(cat状態)に基づく巨視的量子ビットのゲダンケン実験のマッピングを行う。
このマッピングでは、stern-gerlachアナライザのユニタリ回転は、相互作用 $h=\omega\hat{n}^{4}$ ここで$\hat{n}$は量子数である。
相互作用時間を調整することにより、測定設定を変更する。
したがって、粗粒度$\hat{M}$が2つのマクロ的に異なるコヒーレント状態の間でのみ識別する必要があるマクロな状態において、Leggett-GargとBellの不等式を予測できる。
違反を解釈するために、マクロ実数論の微妙に異なる定義を区別する。
決定論的マクロスコピック局所リアリズム(dMR)は、分析器が生成するユニタリ回転に先立って、測定値$\hat{M}$に対して明確な結果を仮定し、違反によって否定される。
弱巨視的実数論(wmr)は、ユニタリ回転の後、2つの巨視的分裂固有状態の重ね合わせである$\psi_{pointer}$ で作成される系に対して決定的な結果を与える。
wMRは違反と一致していると見なすことができる。
wMRが保持するモデルが提示され、ユニタリダイナミクスの過程でマクロ的な違反が発生する。
最後に、測度$\hat{M}$の前のシステムに対する弱いマクロ現実的記述は、量子力学の完全性とは矛盾している、EPR型パラドックスを指摘する。
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