論文の概要: Factorization of multimeters: a unified view on nonclassical quantum phenomena

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.19865v1
• Date: Mon, 28 Apr 2025 14:57:46 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 19:15:54.485056
• Title: Factorization of multimeters: a unified view on nonclassical quantum phenomena
• Title（参考訳）: マルチメーターの因子化--古典的でない量子現象の統一的考察
• Authors: Tim Achenbach, Andreas Bluhm, Leevi Leppäjärvi, Ion Nechita, Martin Plávala,
• Abstract要約: 量子論は、測定の不整合性、文脈性、ステアリング、ベル非局所性など、様々な非古典的特徴を示す。 この研究は、それらを統一する交換ダイアグラムに基づく統一された数学的枠組みを導入する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.34952465649465553
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum theory exhibits various nonclassical features, such as measurement incompatibility, contextuality, steering, and Bell nonlocality, which distinguish it from classical physics. These phenomena are often studied separately, but they possess deep interconnections. This work introduces a unified mathematical framework based on commuting diagrams that unifies them. By representing collections of measurements (multimeters) as maps to the set of column-stochastic matrices, we show that measurement compatibility and simulability correspond to specific factorizations of these maps through intermediate systems. We apply this framework to put forward connections between different nonclassical notions and provide factorization-based characterizations for steering assemblages and Bell correlations, including a perspective on the CHSH inequality witnessing measurement incompatibility. Furthermore, we investigate robustness to noise of nonlocal features by examining factorization conditions for maps involving noisy state spaces, providing geometric criteria for when noisy multimeters can be simulated by simpler measurement settings.
• Abstract（参考訳）: 量子論は、測定の不整合性、文脈性、ステアリング、ベル非局所性など、古典物理学と区別する様々な非古典的特徴を示す。 これらの現象は、しばしば別々に研究されるが、深い相互接続を持つ。 この研究は、それらを統一する交換ダイアグラムに基づく統一された数学的枠組みを導入する。 列確率行列の集合への写像として測定の集合(マルチメーター)を表現することにより、測定の整合性とシミュラビリティは中間系によるこれらの写像の特定の分解に対応することを示す。 この枠組みを応用して、異なる非古典的概念間の接続を推し進め、ChSHの不等式目撃不整合性の測定を含む、アセンブラとベルの相関を操るための分解に基づく特徴付けを行う。 さらに、雑音の多い状態空間を含む地図の分解条件を調べ、より単純な測定設定でノイズの多いマルチメーターをシミュレートする際の幾何学的基準を提供することにより、非局所的特徴の雑音に対する頑健さについて検討する。

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