論文の概要: Loophole-free test of local realism via Hardy's violation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.03505v1
- Date: Sun, 7 Jan 2024 14:54:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-09 18:39:53.290932
- Title: Loophole-free test of local realism via Hardy's violation
- Title（参考訳）: ハーディ違反による局所リアリズムの抜け穴フリーテスト
- Authors: Si-Ran Zhao, Shuai Zhao, Hai-Hao Dong, Wen-Zhao Liu, Jing-Ling Chen,
Kai Chen, Qiang Zhang and Jian-Wei Pan
- Abstract要約: ハーディのパラドックスは、局所現実主義をテストする「オール対ナッシング」方法に関するベルの定理の最も単純な形式として祝われている。
ここでは、フォトニックな絡み合い源を通して、ハーディの非局所性を実験的に実証する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.739680143001086
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Bell's theorem states that quantum mechanical description on physical
quantity cannot be fully explained by local realistic theories, and lays solid
basis for various quantum information applications. Hardy's paradox is
celebrated to be the simplest form of Bell's theorem concerning its "All versus
Nothing" way to test local realism. However, due to experimental imperfections,
existing tests of Hardy's paradox require additional assumptions of
experimental systems, which constitute potential loopholes for faithfully
testing local realistic theories. Here, we experimentally demonstrate Hardy's
nonlocality through a photonic entanglement source. By achieving a detection
efficiency of $82.2\%$, a quantum state fidelity of $99.10\%$ and applying high
speed quantum random number generators for measurement setting switching, the
experiment is implemented in a loophole-free manner. During $6$ hours of
running, a strong violation of $P_{\text{Hardy}}=4.646\times 10^{-4}$ up to $5$
standard deviations is observed with $4.32\times 10^{9}$ trials. A null
hypothesis test shows that the results can be explained by local realistic
theories with an upper bound probability of $10^{-16348}$. These testing
results present affirmative evidence against local realism, and provide an
advancing benchmark for quantum information applications based on Hardy's
paradox.
- Abstract（参考訳）: ベルの定理は、物理量に関する量子力学的記述が局所現実理論によって完全に説明できないことを示し、様々な量子情報応用に確かな基礎を置く。
ハーディのパラドックスは、ベルの定理の最も単純な形であり、局所実在論をテストするための「すべて対無」な方法である。
しかし、実験的な不完全性のため、ハーディのパラドックスの既存のテストは実験システムの追加の仮定を必要とし、これは局所現実理論を忠実にテストするための潜在的な抜け穴を構成する。
ここでは,フォトニックエンタングルメント源を用いてハーディの非局所性を実験的に証明する。
検出効率が82.2\%$、量子状態忠実度が99.10\%$に達し、高速な量子乱数発生器を設定切替の測定に適用することにより、この実験はループホールのない方法で実施される。
実行時間6ドルの間、$p_{\text{hardy}}=4.646\times 10^{-4}$の強い違反は、標準偏差が5ドルまでで、4.32\times 10^{9}$トライアルで観察される。
ヌル仮説テストは、この結果は、上限確率が10^{-16348}$の局所現実理論によって説明できることを示している。
これらのテスト結果は局所実在論に対する肯定的な証拠を示し、ハーディのパラドックスに基づく量子情報応用のための進歩的なベンチマークを提供する。
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