論文の概要: Certifying long-range quantum correlations through routed Bell tests
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.07484v1
- Date: Wed, 11 Oct 2023 13:30:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-12 22:41:20.496004
- Title: Certifying long-range quantum correlations through routed Bell tests
- Title（参考訳）: 経路ベル試験による長距離量子相関の証明
- Authors: Edwin Peter Lobo, Jef Pauwels, and Stefano Pironio
- Abstract要約: 透過チャネルの損失は、量子非局所性のフォトニクスの実証に大きな障害となる。
最近、Chaturvedi, Viola, Pawlowski らは、非局所性を証明できる範囲を拡張することを目的として、標準ベルの実験のバリエーションを導入した。
と呼ばれるこの実験は、AliceとBobという2つの遠い粒子を巻き込み、Bobが2つの可能な経路に沿って量子粒子をルーティングし、2つの異なる位置で測定することを可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Losses in transmission channel pose a major obstacle to photonics
demonstrations of quantum nonlocality. Recently, Chaturvedi, Viola, and
Pawlowski (CVP) [arXiv:2211.14231] introduced a variation of standard Bell
experiments with the goal of extending the range over which nonlocality can be
demonstrated. These experiments, which we call 'routed Bell experiments',
involve two distant parties, Alice and Bob, and allow Bob to route his quantum
particle along two possible paths and measure it at two distinct locations -
one near and another far from the source. CVP showed that there are certain
quantum correlations in routed Bell experiments such that the outcomes of the
remote measurement device cannot be classically predetermined, even when its
detection efficiency is arbitrarily low. In this paper, we show that the
correlations considered by CVP, though they cannot be classically
predetermined, do not require the transmission of quantum systems to the remote
measurement device. This leads us to define and formalize the concept of
'short-range' and 'long-range' quantum correlations in routed Bell experiments.
We show that these correlations can be characterized through standard
semidefinite-programming hierarchies for non-commutative polynomial
optimization. We point out that there exist fundamental lower-bounds on the
critical detection efficiency of the distant measurement device, implying that
routed Bell experiments cannot demonstrate long-range quantum nonlocality at
arbitrarily large distances. However, we do find that routed Bell experiments
allow for reducing the detection efficiency threshold necessary to certify
long-range quantum correlations. The improvements, though, are significantly
smaller than those suggested by CVP's analysis.
- Abstract（参考訳）: 透過チャネルの損失は、量子非局所性のフォトニクスの実証に大きな障害となる。
最近、Chaturvedi, Viola, and Pawlowski (CVP) [arXiv:2211.14231] は、非局所性を証明できる範囲を拡張することを目的として、標準ベル実験のバリエーションを導入した。
と呼ばれるこの実験は、AliceとBobという2つの遠い粒子を巻き込み、Bobが2つの可能な経路に沿って量子粒子をルーティングし、その近傍と遠方の2つの異なる位置で測定することを可能にする。
cvpは、ルートベル実験において、検出効率が任意に低い場合でも、遠隔測定装置の結果が古典的に決められないような量子相関が存在することを示した。
本稿では,CVPが考える相関関係について,古典的に定式化することはできないが,遠隔計測装置への量子システムの伝送を必要としないことを示す。
これにより、経路ベル実験における「短距離」と「長距離」の量子相関の概念を定義し、定式化する。
これらの相関は、非可換多項式最適化のための標準半有限プログラム階層によって特徴づけられることを示す。
遠隔測定装置の臨界検出効率に基本的な低値が存在することを指摘し、経路ベル実験では任意に大きな距離で長距離量子非局所性を示すことはできないことを示唆する。
しかし, 経路ベル実験により, 長距離量子相関の検証に必要な検出効率閾値を低減できることがわかった。
しかし、改善はCVPの分析によって示唆されるものよりも大幅に小さい。
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