論文の概要: Quantum simulations of macrorealism violation via the QNDM protocol
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.17040v1
- Date: Mon, 24 Feb 2025 10:47:52 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-25 15:53:36.986351
- Title: Quantum simulations of macrorealism violation via the QNDM protocol
- Title（参考訳）: QNDMプロトコルによるマクロリアリズム違反の量子シミュレーション
- Authors: D. Melegari, M. Cardi, P. Solinas,
- Abstract要約: 非退化アプローチとLeggett-Garg不等式を比較する。
非破壊的アプローチは極めて堅牢であり、その効率はノイズによって変化しない。
これらの結果は、マクロ現実主義の違反を特定するために、非退化アプローチを実行可能な代替手段にしている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License:
- Abstract: The Leggett-Garg inequalities have been proposed to identify the quantum behaviour of a system; specifically, the violation of macrorealism. They are usually implemented by performing two sequential measurements on quantum systems, calculating the correlators of such measurements and then combining them arriving at Leggett-Garg inequalities. However, this approach only provides sufficient conditions for the violation of macrorealism. Recently, it was proposed an alternative approach that uses non-demolition measurements and gives both a necessary and sufficient condition for the violation of macrorealism. By storing the information in a quantum detector, it is possible to construct a quasi-probability distribution whose negative regions unequivocally identify the quantum behaviour of the system. Here, we perform a detailed comparison between these two approaches. The use of the IBM quantum simulators allows us to evaluate the performance in real-case situations and to include both the statistical and environmental noise. We find that the non-demolition approach is not only able to always identify the quantum features but it requires fewer resources than the standard Leggett-Garg inequalities. In addition, while the efficiency of the latter is strongly affected by the presence of the noise, the non-demolition approach results incredibly robust and its efficiency remains unchanged by the noise. These results make the non-demolition approach a viable alternative to the Leggett-Garg inequalities to identify the violation of macrorealism.
- Abstract（参考訳）: Leggett-Gargの不等式は、システムの量子的振る舞い、特にマクロリアリズムの違反を特定するために提案されている。
これらは通常、量子系上で2つの逐次測定を行い、そのような測定の相関子を計算し、レゲット=ガーグの不等式にそれらを組み合わせることで実装される。
しかし、このアプローチはマクロ現実主義に反する十分な条件しか提供しない。
近年,非劣化測定を応用し,マクロ現実主義の破滅に必要かつ十分な条件を与える方法が提案されている。
量子検出器に情報を格納することで、負の領域がシステムの量子的振る舞いを不当に識別する準確率分布を構築することができる。
ここでは、これらの2つのアプローチの詳細な比較を行う。
IBMの量子シミュレーターを使うことで、実例における性能を評価し、統計的ノイズと環境ノイズの両方を含めることができる。
非分解的アプローチは、常に量子的特徴を識別できるだけでなく、標準のLeggett-Garg不等式よりも少ないリソースを必要とする。
さらに、後者の効率はノイズの存在によって強く影響されるが、非破壊的アプローチは極めて堅牢であり、その効率はノイズによって変化しない。
これらの結果から、非退化アプローチは、マクロ現実主義の違反を特定するために、レゲット=ガルグの不等式に代わる現実的な代替となる。
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