論文の概要: Quantum Non-Demolition Measurements and Leggett-Garg inequality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.00088v1
• Date: Wed, 31 Jul 2024 18:04:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-04 22:36:04.248230
• Title: Quantum Non-Demolition Measurements and Leggett-Garg inequality
• Title（参考訳）: 量子非破壊測定とレゲット-ガーグ不等式
• Authors: Paolo Solinas, Stefano Gherardini,
• Abstract要約: 量子非破壊測定は、量子システムから情報を抽出する非侵襲的プロトコルを定義する。 このプロトコルは測定された可観測結果に対して準確率分布をもたらすが、これは負である可能性がある。 マクロリアリズム条件に違反しても,レゲット=ガルグの不等式が満たされる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）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum non-demolition measurements define a non-invasive protocol to extract information from a quantum system that we aim to monitor. They exploit an additional quantum system that is sequentially coupled to the system. Eventually, by measuring the additional system, we can extract information about temporal correlations developed by the quantum system dynamics with respect to a given observable. This protocol leads to a quasi-probability distribution for the measured observable outcomes, which can be negative. We prove that the presence of these negative regions is a necessary and sufficient condition for the violation of macrorealism. This is a much stronger condition than the violation of the Leggett-Garg inequalities commonly used for the same task. Indeed, we show that there are situations in which Leggett-Garg inequalities are satisfied even if the macrorealism condition is violated. As a consequence, the quantum non-demolition protocol is a privileged tool to identify with certainty the quantum behavior of a system. As such, it has a vast number of applications to different fields from the certification of quantumness to the study of the quantum-to-classical transition.
• Abstract（参考訳）: 量子非破壊測定は、私たちが監視しようとしている量子システムから情報を抽出する非侵襲的プロトコルを定義する。 彼らは、システムに逐次結合された追加の量子システムを利用する。 最終的に、追加のシステムを測定することで、与えられた可観測性に関して量子系力学によって開発された時間的相関に関する情報を抽出することができる。 このプロトコルは測定された可観測結果に対して準確率分布をもたらすが、これは負である可能性がある。 これらの負の領域の存在は、マクロ現実主義の違反に必要かつ十分な条件であることを示す。 これは、レゲット=ガルグの不等式が同じタスクに一般的に使用されることよりもはるかに強い条件である。 実際、マクロ現実主義条件に違反しても、レゲット=ガルグの不等式が満たされる状況が示されている。 その結果、量子非分解プロトコルは、システムの量子的振る舞いを確実に識別するための特権的なツールである。 そのため、量子性の証明から量子-古典遷移の研究まで、様々な分野への多くの応用がある。

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