論文の概要: Proposals for ruling out the real quantum theories in an entanglement-swapping quantum network with causally independent sources

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.14547v1
• Date: Fri, 22 Dec 2023 09:22:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-25 15:40:54.572465
• Title: Proposals for ruling out the real quantum theories in an entanglement-swapping quantum network with causally independent sources
• Title（参考訳）: 因果独立源を持つ絡み合いスワッピング量子ネットワークにおける実量子理論の排除の提案
• Authors: Jian Yao, Hu Chen, Ya-Li Mao, Zheng-Da Li, Jingyun Fan
• Abstract要約: 本研究では, 絡み合いスワップシナリオを用いた実数量子理論と複素数量子理論の識別について検討する。 相関関数の最適係数を持つ提案は、実数理論と量子理論をより大きく区別することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.878380852633981
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The question of whether complex numbers play a fundamental role in quantum theory has been debated since the inception of quantum mechanics. Recently, a feasible proposal to differentiate between real and complex quantum theories based on the technique of testing Bell nonlocalities has emerged [Nature 600, 625-629 (2021)]. Based on this method, the real quantum theory has been falsified experimentally in both photonic and superconducting quantum systems [Phys. Rev. Lett. 128, 040402 (2022), Phys. Rev. Lett. 128, 040403 (2022)]. The quantum networks with multiple independent sources which are not causally connected have gained significant interest as they offer new perspective on studying the nonlocalities. The independence of these sources imposes additional constraints on observable covariances and leads to new bounds for classical and quantum correlations. In this study, we examine the discrimination between the real and complex quantum theories with an entanglement swapping scenario under a stronger assumption that the two sources are causally independent, which wasn't made in previous works. Using a revised Navascu\'es-Pironio-Ac\'in method and Bayesian optimization, we find a proposal with optimal coefficients of the correlation function which could give a larger discrimination between the real and quantum theories comparing with the existing proposals. This work opens up avenues for further exploration of the discrimination between real and complex quantum theories within intricate quantum networks featuring causally independent parties.
• Abstract（参考訳）: 量子論における複素数の役割に関する問題は、量子力学の開始以来議論されてきた。 近年,ベル非局所性テスト手法に基づく実量子論と複素量子論の区別が実現可能な提案が現れた [nature 600, 625-629 (2021)]。 この方法に基づいて、実量子論は光速量子系と超伝導量子系の両方(Phys. Lett. 128, 040402 (2022), Phys. Lett. 128, 040403 (2022)]で実験的にファルシファイドされている。 因果関係のない複数の独立したソースを持つ量子ネットワークは、非局所性の研究に新たな視点を提供するため、大きな関心を集めている。 これらのソースの独立性は、観測可能な共分散にさらなる制約を課し、古典的および量子的相関に対する新しい境界をもたらす。 本研究では,2つの源が因果独立であるという強い仮定の下で,絡み合いのシナリオを持つ実数理論と複素数理論の区別について検討した。 改良されたNavascu\'es-Pironio-Ac\in法とベイジアン最適化を用いて、相関関数の最適係数を用いて、既存の提案と比較した実数理論と量子理論をより大きく区別できる提案を求める。 この研究は、因果独立なパーティを特徴とする複雑な量子ネットワーク内の実と複素量子理論の識別をさらに探求するための道を開く。

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