論文の概要: Unmasking the Polygamous Nature of Quantum Nonlocality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.04373v2
• Date: Tue, 6 Feb 2024 18:29:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-07 19:23:41.116394
• Title: Unmasking the Polygamous Nature of Quantum Nonlocality
• Title（参考訳）: 量子非局所性の多元的性質を解き明かす
• Authors: Pawe{\l} Cie\'sli\'nski, Lukas Knips, Mateusz Kowalczyk, Wies{\l}aw Laskowski, Tomasz Paterek, Tam\'as V\'ertesi, Harald Weinfurter
• Abstract要約: 量子力学は、ある観測値の統計に制限を課す。 3人の観測者の最も単純な場合、ベルの不等式に違反することは、他の不等式に違反することを妨げることが示されている。 ここではベル単ガミーが普遍的に成り立たないことを示し、実際は3人の観測者に対してのみ単ガミー的状況が存在することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4749981032986242
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum mechanics imposes limits on the statistics of certain observables. Perhaps the most famous example is the uncertainty principle. Similar trade-offs also exist for the simultaneous violation of multiple Bell inequalities. In the simplest case of three observers, it has been shown that violating one Bell inequality precludes the violation of any other inequality, a property called monogamy of Bell violations. Forms of Bell monogamy have been linked to the no-signalling principle and the inability of simultaneous violations of all inequalities is regarded as their fundamental property. Here we show that the Bell monogamy does not hold universally and that in fact the only monogamous situation exists only for three observers. Consequently, the nature of quantum nonlocality is truly polygamous. We present a systematic methodology for identifying quantum states and tight Bell inequalities that do not obey the monogamy principle for any number of more than three observers. The identified polygamous inequalities are experimentally violated by the measurement of Bell-type correlations using six-photon Dicke states and may be exploited for quantum cryptography as well as simultaneous self testing of multiple nodes in a quantum network.
• Abstract（参考訳）: 量子力学は、ある観測値の統計に制限を課す。 おそらく最も有名な例は不確実性原理である。 複数のベルの不等式を同時に違反する同様のトレードオフも存在する。 3人の観察者の最も単純な場合、ベルの不平等に違反することは他の不平等に違反することを妨げることが示されている。 ベル・モノガミーの形式は無符号原理と関連しており、全ての不等式を同時に違反することができないことは、その基本的な性質と見なされている。 ここではベル単ガミーが普遍的に成り立たないことを示し、実際には三人の観測者に対してのみ単ガミー的な状況が存在する。 したがって、量子非局所性の性質は真に多元的である。 3人以上の観測者に対して単元原理に従わない量子状態とタイトベル不等式を同定するための体系的手法を提案する。 同定された多価不等式は、6光子ディック状態を用いたベル型相関の測定によって実験的に破られ、量子暗号や量子ネットワーク内の複数のノードの同時自己検査に利用することができる。

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