論文の概要: Loophole free interferometric test of macrorealism using heralded single photons

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.11881v2
• Date: Sat, 25 Dec 2021 17:09:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-29 20:59:38.257444
• Title: Loophole free interferometric test of macrorealism using heralded single photons
• Title（参考訳）: 層状単光子を用いたマクロリアリズムのループホール自由干渉試験
• Authors: Kaushik Joarder, Debashis Saha, Dipankar Home, Urbasi Sinha
• Abstract要約: 我々は、LGIやWLGIのような異なるマクロリアリズムの不平等の違反を、隠蔽された単光子ベースの実験装置を用いて示す。 負の結果測定(NRM)は、マクロリアリズムの定義に使用される非侵襲的測定可能性の推定を検証するために実施される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We show unambiguous violations of different macrorealist inequalities, like the LGI and the WLGI using a heralded, single-photon based experimental setup comprising one Mach-Zehnder interferometer followed by a displaced Sagnac one. The negative result measurements (NRM) are implemented in order to validate the presumption of non-invasive measurability used in defining macrorealism. Among all the experiments to date testing macrorealism, the present experiment stands out in comprehensively addressing the relevant loopholes. The clumsiness loophole is addressed through precision testing of any classical invasiveness involved in the implementation of NRMs. This is done by suitably choosing the experimental parameters so that the quantum mechanically (QM) predicted validity of all the relevant two-time no-signalling in time (NSIT) conditions is maintained in all the three pairwise experiments performed to show LGI/WLGI violation. Further, importantly, the detection efficiency loophole is addressed by adopting suitable modifications in the measurement strategy enabling the demonstration of the violation of LGI/WLGI for any non-zero detection efficiency. We also show how other relevant loopholes like the multiphoton emission loophole, coincidence loophole, and the preparation state loophole are all closed in the present experiment. We report the LGI violation of $1.32 \pm 0.04$ and the WLGI violation of $0.10 \pm 0.02$, where the magnitudes of violation are respectively 8 times and 5 times the corresponding error values, while agreeing perfectly with the ranges of the QM predicted values of the LGI, WLGI expressions that we estimate by taking into account the non-idealities of the actual experiment. Simultaneously, the experimentally observed probabilities satisfy all the two-time NSIT conditions up to the order of $10^{-2}$, which ensures non-invasiveness in the implemented NRMs.
• Abstract（参考訳）: 1つのマッハ・ツェンダー干渉計と、置換されたサニャック干渉計を併用し、LGIやWLGIのような異なるマクロリアリズムの不平等の曖昧な違反を示す。 負の結果測定(NRM)は、マクロリアリズムの定義に使用される非侵襲的測定可能性の推定を検証するために行われる。 マクロリアリズムのテストに先立つすべての実験の中で、本実験は関連する抜け穴を包括的に解決する上で際立っている。 異常な抜け穴は、NEMの実装に関わる古典的な侵入性の精密な検査によって解決される。 これは、LGI/WLGI違反を示すために行われた3つのペアワイズ実験において、量子力学的に(QM)が関連する2時間の無信号状態(NSIT)のすべての有効性を予測できるように、実験パラメータを適切に選択することによる。 さらに、非ゼロ検出効率に対するLGI/WLGI違反の実証を可能にする測定戦略において、適切な修正を施すことにより、検出効率の抜け穴に対処する。 また、この実験では、複数の光子放出ループホール、偶然のループホール、準備状態ループホールなど、他の関連するループホールがどのように閉ざされているかを示す。 我々は、LGIの1.32 pm 0.04$とWLGIの0.10 pm 0.02$の違反を報告し、この違反の規模は、実実験の非理想性を考慮して推定したLGIのQM予測値の範囲と完全に一致し、それぞれ8倍と5倍の誤差値である。 同時に、実験的に観察された確率は、実装されたNRMの非侵襲性を保証する10^{-2}$までの2回のNSIT条件をすべて満たす。

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