論文の概要: Certifying Macroscopic Quantum Mechanics via Hypothesis Testing with Finite Data

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.22092v1
• Date: Fri, 27 Jun 2025 10:24:37 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-30 21:12:23.170391
• Title: Certifying Macroscopic Quantum Mechanics via Hypothesis Testing with Finite Data
• Title（参考訳）: 有限データを用いた仮説検証によるマクロ量子力学の認証
• Authors: Andreu Riera-Campeny, Patrick Maurer, Oriol Romero-Isart,
• Abstract要約: 位置測定に基づく古典力学と量子力学を区別する仮説テストフレームワークを提案する。 その結果, 確率比試験により, 所定の信頼度に達するために必要な測定値が指数関数的に低減されることが判明した。
• 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: We address the challenge of certifying quantum behavior with single macroscopic massive particles, subject to decoherence and finite data. We propose a hypothesis testing framework that distinguishes between classical and quantum mechanics based on position measurements. While interference pattern visibility in single-particle quantum superposition experiments has been commonly used as a sufficient criterion to falsify classical mechanics, we show that, from a hypothesis testing perspective, it is neither necessary nor efficient. Focusing on recent proposals to prepare macroscopic superposition states of levitated nanoparticles, we show that the likelihood ratio test -- which leverages differences across the entire probability distribution -- provides an exponential reduction in measurements needed to reach a given confidence level. These results offer a principled, efficient method to falsify classical mechanics in interference experiments, relaxing the experimental constraints faced by current efforts to test quantum mechanics at the macroscopic scale.
• Abstract（参考訳）: 我々は, 1 つの大質量粒子による量子挙動の証明をデコヒーレンスと有限データによって行うという課題に対処する。 位置測定に基づく古典力学と量子力学を区別する仮説テストフレームワークを提案する。 単一粒子量子重ね合わせ実験における干渉パターンの可視性は、古典力学をファルシフィケーションするのに十分な基準として一般的に用いられているが、仮説テストの観点からは、それは必要でも効率的でもない。 浮遊ナノ粒子の微視的重ね合わせ状態を作成するための最近の提案に焦点をあてて、確率分布全体の差を利用する確率比試験が、与えられた信頼度に達するために必要な測定値の指数関数的減少をもたらすことを示した。 これらの結果は、干渉実験において古典力学をファルシフィケートする原理的かつ効率的な方法を提供し、現在のマクロスケールでの量子力学のテストで直面する実験的な制約を緩和する。

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