論文の概要: Effects of Topological Boundary Conditions on Bell Nonlocality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.14587v1
• Date: Thu, 23 May 2024 13:58:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-05-24 14:45:33.911528
• Title: Effects of Topological Boundary Conditions on Bell Nonlocality
• Title（参考訳）: 位相境界条件がベル非局在性に及ぼす影響
• Authors: Patrick Emonts, Mengyao Hu, Albert Aloy, Jordi Tura,
• Abstract要約: Bell nonlocalityは、デバイスに依存しない量子情報処理タスクを可能にするリソースである。 我々の研究は、多ビットデバイスにおけるベル非局所性を証明するためのガイドとして機能する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9374652839580183
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Bell nonlocality is the resource that enables device-independent quantum information processing tasks. It is revealed through the violation of so-called Bell inequalities, indicating that the observed correlations cannot be reproduced by any local hidden variable model. While well explored in few-body settings, the question of which Bell inequalities are best suited for a given task remains quite open in the many-body scenario. One natural approach is to assign Bell inequalities to physical Hamiltonians, mapping their interaction graph to two-body, nearest-neighbor terms. Here, we investigate the effect of boundary conditions in a two-dimensional square lattice, which can induce different topologies in lattice systems. We find a relation between the induced topology and the Bell inequality's effectiveness in revealing nonlocal correlations. By using a combination of tropical algebra and tensor networks, we quantify their detection capacity for nonlocality. Our work can act as a guide to certify Bell nonlocality in many-qubit devices by choosing a suitable Hamiltonian and measuring its ground state energy; a task that many quantum experiments are purposely built for.
• Abstract（参考訳）: Bell nonlocalityは、デバイスに依存しない量子情報処理タスクを可能にするリソースである。 これはベル不等式と呼ばれる不等式を犯すことで明らかとなり、観測された相関関係が任意の局所的な隠れ変数モデルによって再現できないことを示す。 少数のボディ環境ではよく研究されているが、ベルの不等式が与えられたタスクに最も適しているかどうかという問題は、多体シナリオにおいて非常にオープンなままである。 1つの自然なアプローチはベルの不等式を物理ハミルトニアンに割り当て、相互作用グラフを2体、最も近い隣の項にマッピングすることである。 ここでは、格子系における異なる位相を誘導できる2次元正方格子における境界条件の影響について検討する。 非局所的相関を明らかにする上で, 誘導位相とベル不等式の有効性の関係を見いだした。 トロピカル代数とテンソルネットワークの組み合わせを用いて、非局所性に対する検出能力の定量化を行う。 我々の研究は、適切なハミルトニアンを選択し、その基底状態エネルギーを測定することで、多くの量子デバイスにおけるベル非局所性を証明するためのガイドとして機能する。

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