論文の概要: Demonstration that Einstein-Podolsky-Rosen steering requires more than one bit of faster-than-light information transmission

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.13519v2
• Date: Mon, 9 Aug 2021 18:29:01 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-29 04:55:29.965815
• Title: Demonstration that Einstein-Podolsky-Rosen steering requires more than one bit of faster-than-light information transmission
• Title（参考訳）: Einstein-Podolsky-Rosen ステアリングは光速情報伝送を1ビット以上必要としているという実証
• Authors: Yu Xiang, Michael D. Mazurek, Joshua C. Bienfang, Michael A. Wayne, Carlos Abell\'an, Waldimar Amaya, Morgan W. Mitchell, Richard P. Mirin, Sae Woo Nam, Qiongyi He, Martin J. Stevens, Lynden K. Shalm, and Howard M. Wiseman
• Abstract要約: シュル「オーディンガー」は、局所量子系は、ある客観的に実量子状態を持ち、他の(隠れた)性質を持たないと主張した。 彼はアインシュタイン・ポドルスキー・ローゼン現象を一般化し「ステアリング」と呼んだが、非局所波動関数の崩壊を必要とした。 これにより、より高速な光情報伝送(FTL)が必要とされるため、彼は実験的に観測されるであろうと疑った。 ここでは、Schr"odingerの解釈を挿入する絡み合った光子対を用いたEPRステアリングのデモンストレーションを報告する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.432617706115682
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Schr\"odinger held that a local quantum system has some objectively real quantum state and no other (hidden) properties. He therefore took the Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) phenomenon, which he generalized and called `steering', to require nonlocal wavefunction collapse. Because this would entail faster-than-light (FTL) information transmission, he doubted that it would be seen experimentally. Here we report a demonstration of EPR steering with entangled photon pairs that puts--in Schr\"odinger's interpretation--a non-zero lower bound on the amount of FTL information transmission. We develop a family of $n$-setting loss-tolerant EPR-steering inequalities allowing for a size-$d$ classical message sent from Alice's laboratory to Bob's. For the case $n=3$ and $d=2$ (one bit) we observe a statistically significant violation. Our experiment closes the efficiency and locality loopholes, and we address the freedom-of-choice loophole by using quantum random number generators to independently choose Alice's and Bob's measurement basis settings. To close the efficiency and locality loopholes simultaneously, we introduce methods for quickly switching between three mutually unbiased measurement bases and for accurately characterizing the efficiency of detectors. From the space-time arrangement of our experiment, we can conclude that if the mechanism for the observed bipartite correlations is that Alice's measurement induces wave-function collapse of Bob's particle, then more than one bit of information must travel from Alice to Bob at more than three times the speed of light.
• Abstract（参考訳）: Schr\"odinger は、局所量子系は客観的に実量子状態を持ち、他の(隠れた)性質を持たないと主張した。 そこで彼はアインシュタイン=ポドルスキー=ローゼン現象(EPR)を、非局所波動関数の崩壊を要求するために一般化して「ステアリング」と呼んだ。 これは光より速い(ftl)情報伝達を伴うため、実験的に見ることを疑った。 本稿では,光子対の絡み合いを持つeprステアリングの実証を行い,--in schr\"odinger's interpretation--a non-zero lower bound on the amount of ftl information transmissionについて述べる。 我々は、aliceの研究室からbob'sに送信されるサイズのd$クラシックメッセージを可能にする、n$-setting loss- tolerance epr-steering inequalityのファミリーを開発した。 n=3$ および $d=2$ (1ビット) の場合、統計的に重要な違反が観測される。 実験は効率と局所的な抜け穴を閉じ、量子乱数生成器を用いてアリスとボブの測定基準設定を独立に選択することで解き明かした。 そこで本研究では, 相互に偏りのない3つの測定基地間を高速に切り替え, 検出器の効率を正確に評価する手法を提案する。 実験の時空配置から、観測された二部相関のメカニズムが、アリスの測定がボブ粒子の波動関数の崩壊を誘導するものであるならば、アリスからボブへの情報の1ビット以上は光速の3倍以上の速度で移動しなければならないと結論付けることができる。

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