論文の概要: Experimental Demonstration that No Tripartite-Nonlocal Causal Theory
Explains Nature's Correlations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2201.12754v2
- Date: Mon, 7 Feb 2022 16:32:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-27 07:19:50.937202
- Title: Experimental Demonstration that No Tripartite-Nonlocal Causal Theory
Explains Nature's Correlations
- Title（参考訳）: トリパルタイト-非局所因果理論が自然の相関を説明できない実験的実証
- Authors: Huan Cao, Marc-Olivier Renou, Chao Zhang, Ga\"el Mass\'e, Xavier
Coiteux-Roy, Bi-Heng Liu, Yun-Feng Huang, Chuan-Feng Li, Guang-Can Guo, Elie
Wolfe
- Abstract要約: 量子理論は、局所的な操作では得られない真の三部構造を持つ状態の存在を予測している。
本研究では,これらの三部構造相関が実験的に達成可能であることを検証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.7055392730866776
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum theory predicts the existence of genuinely tripartite-entangled
states, which cannot be obtained from local operations over any bipartite
entangled states and unlimited shared randomness. Some of us recently proved
that this feature is a fundamental signature of quantum theory. The state
$\left|{GHZ}_3\right\rangle=(\left|000\right\rangle+\left|111\right\rangle)/\sqrt{2}$
gives rise to tripartite quantum correlations which cannot be explained by any
causal theory limited to bipartite nonclassical common causes of any kind
(generalising entanglement) assisted with unlimited shared randomness. Hence,
any conceivable physical theory which would reproduce quantum predictions will
necessarily include genuinely tripartite resources.
In this work, we verify that such tripartite correlations are experimentally
achievable. We derive a new device-independent witness capable of falsifying
causal theories wherein nonclassical resources are merely bipartite. Using a
high-performance photonic $\left|{GHZ}_3\right\rangle$ states with fidelities
of $ 0.9741\pm0.002$, we provide a clear experimental violation of that witness
by more than $26.3$ standard deviation, under the locality and fair sampling
assumption. We generalise our work to the $\left|{GHZ}_4\right\rangle$ state,
obtaining correlations which cannot be explained by any causal theory limited
to tripartite nonclassical common causes assisted with unlimited shared
randomness.
- Abstract（参考訳）: 量子論は、真の三部絡み状態の存在を予測するが、これは任意の二部絡み状態と無限共有ランダム性上の局所演算からは得られない。
我々は最近、この特徴が量子理論の基本的な署名であることを証明した。
状態 $\left|{GHZ}_3\right\rangle=(\left|000\right\rangle+\left|111\right\rangle)/\sqrt{2}$ は任意の因果理論によって説明できないような三部量子相関をもたらす。
したがって、量子予測を再現する仮定可能な物理理論は、必然的に真に三成分の資源を含む。
本研究では,三成分相関が実験的に達成可能であることを検証した。
我々は、非古典的資源が単なる二部構成である因果理論を偽装できる新しいデバイス非依存の証人を引き出す。
高性能フォトニック $\left|{GHZ}_3\right\rangle$ の忠実度が 0.9741\pm0.002$ である状態を用いて、局所性と公正サンプリングの仮定の下で、その証人の標準偏差が26.3ドルを超えることによる明らかな実験的違反を与える。
我々は、この研究を$\left|{ghz}_4\right\rangle$状態に一般化し、三部構成の非古典的共通原因に制限された因果理論で説明できない相関を得る。
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