論文の概要: Equivalence of contextuality and Wigner function negativity in
continuous-variable quantum optics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2112.14788v1
- Date: Wed, 29 Dec 2021 19:01:51 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-02 23:06:59.178209
- Title: Equivalence of contextuality and Wigner function negativity in
continuous-variable quantum optics
- Title（参考訳）: 連続可変量子光学における文脈性とウィグナー関数の負性
- Authors: Jonas Haferkamp, Juani Bermejo-Vega
- Abstract要約: 量子光学において、ウィグナー函数の非負性(英: non-negativity)は古典性のユビキタスな概念である。
ガウス量子光学における任意の非コンテキスト隠れ変数モデルが、別の非負のウィグナー関数記述を持つことを示す。
- 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: One of the central foundational questions of physics is to identify what
makes a system quantum as opposed to classical. One seminal notion of
classicality of a quantum system is the existence of a non-contextual hidden
variable model as introduced in the early work by Bell, Kochen and Specker. In
quantum optics, the non-negativity of the Wigner function is a ubiquitous
notion of classicality. In this work we establish an equivalence between these
two concepts. In particular, we show that any non-contextual hidden variable
model for Gaussian quantum optics has an alternative non-negative Wigner
function description. Conversely, it was known that the Wigner representation
provides a non-negative non-contextual description of Gaussian quantum optics.
It follows that contextuality and Wigner negativity are equivalent notions of
non-classicality and equivalent resources for this quantum subtheory. In
particular, both contextuality and Wigner negativity are necessary for a
computational speed-up of quantum Gaussian optics. At the technical level, our
result holds true for any subfamily of Gaussian measurements that include
homodyne measurements, i.e., measurements of standard quadrature observables.
- Abstract（参考訳）: 物理学の基本的な問題の1つは、古典とは対照的に、システムが量子化するものを特定することである。
量子システムの古典性に関する独創的な概念の一つは、ベル、コッチェン、スペッカーによる初期の研究で導入された非文脈的隠れた変数モデルの存在である。
量子光学では、ウィグナー関数の非ネガティビティはユビキタスな古典性の概念である。
この2つの概念の等価性を確立する。
特に、ガウス量子光学に対する非文脈的隠れ変数モデルは、別の非負のウィグナー関数記述を持つことを示す。
逆に、ウィグナー表現はガウス量子光学の非負の非コンテキスト記述を提供することが知られている。
文脈性やウィグナー負性性は非古典性の同値な概念であり、この量子部分定理の等価な資源である。
特に、量子ガウス光学の計算速度アップには文脈性とウィグナー負性の両方が必要である。
技術的レベルでは、この結果はホモダイン測定を含むガウス測度(英語版)の任意の部分集合、すなわち標準二次観測値の測定に当てはまる。
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