論文の概要: Ab-initio experimental violation of Bell inequalities

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.00574v1
• Date: Mon, 2 Aug 2021 00:39:52 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2021-08-04 03:42:43.180228
• Title: Ab-initio experimental violation of Bell inequalities
• Title（参考訳）: ベルの不等式の実験的違反
• Authors: Davide Poderini, Emanuele Polino, Giovanni Rodari, Alessia Suprano, Rafael Chaves and Fabio Sciarrino
• Abstract要約: ベルの不等式違反は、デバイスに依存しない量子情報のパラダイム的な例である。 実際には、全てのベル実験は基礎となる物理的メカニズムの正確な理解に依存している。 本稿では,このab-initioタスクに対する解を提案し,実験的に実装する。 準備・測定装置をブラックボックスとして扱い,観測された統計情報のみを頼りに,適応プロトコルはベルの不平等の最適違反にアプローチする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9786690381850356
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The violation of a Bell inequality is the paradigmatic example of device-independent quantum information: the nonclassicality of the data is certified without the knowledge of the functioning of devices. In practice, however, all Bell experiments rely on the precise understanding of the underlying physical mechanisms. Given that, it is natural to ask: Can one witness nonclassical behaviour in a truly black-box scenario? Here we propose and implement, computationally and experimentally, a solution to this ab-initio task. It exploits a robust automated optimization approach based on the Stochastic Nelder-Mead algorithm. Treating preparation and measurement devices as black-boxes, and relying on the observed statistics only, our adaptive protocol approaches the optimal Bell inequality violation after a limited number of iterations for a variety photonic states, measurement responses and Bell scenarios. In particular, we exploit it for randomness certification from unknown states and measurements. Our results demonstrate the power of automated algorithms, opening a new venue for the experimental implementation of device-independent quantum technologies.
• Abstract（参考訳）: ベルの不等式違反は、デバイスに依存しない量子情報のパラダイム的例である:データの非古典性は、デバイスの機能に関する知識がなくても認証される。 しかし実際には、全てのベルの実験は基礎となる物理的メカニズムの正確な理解に依存している。 真にブラックボックスなシナリオで非古典的行動を目撃することは可能か? 本稿では,このab-initioタスクの解法として,計算的,実験的に提案する。 Stochastic Nelder-Meadアルゴリズムに基づく堅牢な自動最適化アプローチを利用する。 測定装置をブラックボックスとして処理し,観測値のみに依存する適応プロトコルは,様々なフォトニック状態,測定応答,ベルシナリオの反復回数に制限された後,最適なベル不等式違反にアプローチする。 特に,未知の状態や測定値からのランダム性認証に活用する。 本研究は、デバイス非依存量子技術の実験的な実装のための新しい会場を開設し、自動化アルゴリズムのパワーを実証する。

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