論文の概要: A macroscopic quantum three-box paradox: finding consistency with weak macroscopic realism

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.00379v1
• Date: Tue, 1 Aug 2023 08:47:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-02 14:50:49.097848
• Title: A macroscopic quantum three-box paradox: finding consistency with weak macroscopic realism
• Title（参考訳）: 巨視的量子3-boxパラドックス:弱巨視的実在論との一貫性を見つける
• Authors: C. Hatharasinghe, M. Thenabadu, P. D. Drummond and M. D. Reid
• Abstract要約: 量子3ボックスパラドックス(英語版)は、3つのボックスのうちの1つに重畳されたボールを考える。 パラドックスは、Alice のシャッフルが(Box 3 上の)ローカル操作と、他の Box 上の非ローカル操作の両方を組み合わせた場合にのみ現れることを示す。
• 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: The quantum three-box paradox considers a ball prepared in a superposition of being in one of three Boxes. Bob makes measurements by opening either Box 1 or Box 2. After performing some unitary operations (shuffling), Alice can infer with certainty that the ball was detected by Bob, regardless of which box he opened, if she detects the ball after opening Box 3. The paradox is that the ball would have been found with certainty in either box, if that box had been opened. Resolutions of the paradox include that Bob's measurement cannot be made non-invasively, or else that realism cannot be assumed at the quantum level. Here, we strengthen the case for the former argument, by constructing macroscopic versions of the paradox. Macroscopic realism implies that the ball is in one of the boxes, prior to Bob or Alice opening any boxes. We demonstrate consistency of the paradox with macroscopic realism, if carefully defined (as weak macroscopic realism, wMR) to apply to the system at the times prior to Alice or Bob opening any Boxes, but after the unitary operations associated with preparation or shuffling. By solving for the dynamics of the unitary operations, and comparing with mixed states, we demonstrate agreement between the predictions of wMR and quantum mechanics: The paradox only manifests if Alice's shuffling combines both local operations (on Box 3) and nonlocal operations, on the other Boxes. Following previous work, the macroscopic paradox is shown to correspond to a violation of a Leggett-Garg inequality, which implies non-invasive measurability, if wMR holds.
• Abstract（参考訳）: 量子三箱パラドックス(quantum three-box paradox)は、3つの箱の1つに重ね合わせられたボールを考える。 BobがBox 1またはBoxを開いて測定する 2. ユニタリ操作(シャッフル)を行った後、アリスは、ボールが箱を開けた後にボールを検出した場合、どの箱を開けたかにかかわらず、ボブによってボールが検出されたことを確実に推測することができる。 3. パラドックスは、もしその箱が開いていたなら、ボールはどちらかの箱の中に確実に見つかっただろう。 パラドックスの解法には、ボブの計測は非侵襲的に行えない、あるいは実在論は量子レベルでは仮定できないというものがある。 ここでは、パラドックスのマクロバージョンを構築することにより、前者の議論のケースを強化する。 マクロ現実主義は、ボブやアリスが箱を開ける前に、ボールが箱の1つに入っていることを意味する。 このパラドックスとマクロ的リアリズムの整合性を示すが、Alice や Bob が Boxes を開く前にシステムに適用するために慎重に定義された(弱マクロ的リアリズム、wMR)場合、準備やシャッフルに関連するユニタリ操作の後である。 ユニタリ操作のダイナミクスを解き、混合状態と比較することにより、wmrの予測と量子力学の間の一致を示す: このパラドックスは、アリスのシャッフルが(ボックス3上の)局所演算と非局所演算の両方を結合している場合にのみ現れる。 以前の研究の後、マクロなパラドックスはレゲット・ガルグの不等式に反するもので、wMRが保持している場合、非侵襲的な測定可能性を意味する。

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