論文の概要: Experimental Test of the Principle of Tomographic Locality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.07775v1
• Date: Mon, 09 Jun 2025 13:49:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-10 16:33:10.984662
• Title: Experimental Test of the Principle of Tomographic Locality
• Title（参考訳）: トモグラフィーの局所性原理の実験的検討
• Authors: Tristan S. Lismer, Kaleb B. Felefele, Robert W. Spekkens, Kevin J. Resch,
• Abstract要約: 一対のフォトニックモードの偏極度に関する実験を準備・測定シナリオで検討する。 完全な量子環境において、トモグラフィーの局所性に違反する証拠は見つからない。 また、実場上の量子論によって記述された断片の内部にあるこれらの状態や測定に注意を限定するならば、トモグラフィーの局所性の失敗の明確なサインが観察される。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The principle of tomographic locality states that the operational state of a multipartite system can be fully characterized by the statistics obtained from measurements that are local to the individual subsystems. This property holds in quantum theory and features prominently in axiomatic reconstructions of the theory, where it serves to rule out a wide class of alternatives. For instance, quantum theory with Hilbert spaces defined over the real field (rather than the complex field) is an example of a theory that is ruled out in this fashion. Given its foundational importance, it is worthwhile to subject this principle to a direct experimental test. Specifically, we consider an experiment on the polarization degrees of freedom of a pair of photonic modes in a prepare-and-measure scenario and analyze the resulting data within the framework of generalized probabilistic theories. The signature of a failure of tomographic locality is that there are pairs of states on the bipartite system that can only be distinguished by the statistics they yield for non-separable measurements. In the full quantum setting, we find no evidence of a violation of tomographic locality. As a test of our analysis method, we also verify that if we restrict attention to those states and measurements that lie within the fragment described by quantum theory over the real field, then a clear signature of the failure of tomographic locality is observed.
• Abstract（参考訳）: トモグラフィーの局所性の原理は、マルチパーティイトシステムの運用状態は、個々のサブシステムに局所的な測定結果から得られる統計によって完全に特徴づけられることを述べている。 この性質は量子論において成り立ち、理論の公理的再構成において顕著な特徴を持ち、幅広い選択肢を除外する役割を果たしている。 例えば、ヒルベルト空間が(複素体ではなく)実体上で定義される量子論は、この方法で除外される理論の例である。 基礎的な重要性を考えれば、この原則を直接の実験的なテストに当てはめる価値はある。 具体的には、一対のフォトニックモードの自由度を準備・測定シナリオで検討し、一般化確率論の枠組み内で得られたデータを解析する。 トモグラフィーの局所性の失敗の徴候は、二部類系には2つの状態があり、それらが非分離的な測定のために得られる統計によってのみ区別できるということである。 完全な量子環境では、トモグラフィーの局所性に反する証拠は見つからない。 また, 解析手法のテストとして, 実場上の量子論によって記述されたフラグメント内に存在するこれらの状態や測定値に注意を限定するならば, トモグラフィーの局所性の失敗の明確なサインが観察される。

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