論文の概要: Nonclassicality in correlations without causal order

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.02565v3
• Date: Fri, 27 Jun 2025 19:26:01 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-01 19:22:01.676377
• Title: Nonclassicality in correlations without causal order
• Title（参考訳）: 因果順序のない相関の非古典性
• Authors: Ravi Kunjwal, Ognyan Oreshkov,
• Abstract要約: 我々はベルシナリオにおける非シグナリングの最小緩和を考える。 ベルと異なり、私たちは当事者間の因果関係についてグローバルな仮定をしていない。 相関集合間の厳密な階層構造を、その反理性に基づいて証明する。
• 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: Bell scenarios are multipartite scenarios that exclude any signalling between parties. This leads to a strict hierarchy of classical, quantum, and non-signalling correlations in such scenarios. Here we consider a minimal relaxation of non-signalling: each party is allowed to receive a system once, implement any local intervention on it, and send out the resulting system once. Crucially, unlike Bell, we make no global assumption about causal relations between parties, e.g., they could be embedded in some exotic spacetime with indefinite causal order. We do make a causal assumption local to each party, i.e., the input received by it causally precedes the output it sends out. We then ask: Can we device-independently certify the nonclassicality of multipartite correlations in such scenarios, just as Bell inequality violations do so in Bell scenarios? A priori, this is not clear: without some assumptions on the underlying physics (e.g., non-signalling), parties can realize arbitrary correlations. We therefore make a minimal assumption of logical consistency on the underlying physics, i.e., it must be free of time-travel antinomies without imposing any restrictions on local interventions of the parties. We then define antinomicity as a device-independent notion of nonclassicality and prove a strict hierarchy between correlation sets based on their antinomicity. An antinomic correlation cannot be explained by a classical physical theory compatible with free local interventions on pain of logical contradictions in the theory. On the other hand, parties exchanging quantum systems can witness antinomicity while respecting logical consistency. Antinomicity reduces to Bell nonlocality for non-signalling parties. It also resolves a conceptual puzzle, namely, the failure of causal inequalities as witnesses of nonclassicality: antinomicity implies causal inequality violations, but not conversely.
• Abstract（参考訳）: Bellのシナリオは、パーティ間のシグナリングを除外するマルチパーティシナリオである。 これにより、そのようなシナリオにおける古典的、量子的、および非シグナリング相関の厳密な階層が導かれる。 ここでは、非シグナリングの最小限の緩和について検討する。各パーティは、一度システムを受け取り、それに対するローカルな介入を実行し、結果のシステムを一度送信することができる。 重要なことに、ベルと異なり、当事者間の因果関係に関する大域的な仮定は、例えば、不確定因果順序のあるエキゾチックな時空に埋め込むことはできない。 我々は、各当事者に因果的仮定、すなわち、受信した入力が送信した出力に因果的に先行する、というように、局所的に因果的仮定を行う。 このようなシナリオでは、ベルの不等式違反がベルのシナリオで行うように、デバイスに依存しないマルチパーティ相関の非古典性を証明できますか? 基礎となる物理学(例えば、非シグナリング)にいくつかの仮定がなければ、当事者は任意の相関を実現できる。 したがって、基礎となる物理学における論理的一貫性の最小限の仮定、すなわち、当事者の局所的な介入に制限を課すことなく、タイムトラベルのアンチノミーが不要でなければならない。 そして, アンティノミティを非古典性のデバイス独立概念として定義し, アンティノミティに基づく相関集合間の厳密な階層性を証明する。 アンチノミック相関は、理論における論理的矛盾の痛みに対する自由局所的介入と互換性のある古典的な物理理論では説明できない。 一方、量子系を交換する当事者は、論理的一貫性を尊重しながら、アンチノミティを目撃することができる。 アンチノミリティは、非署名政党のベル非局所性に還元される。 また、非古典性の証人としての因果不平等の失敗は、因果不平等の違反を意味するが、逆ではないという概念的なパズルも解決している。

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