論文の概要: Quantitative comparison of quantum pseudo-telepathy games and Bell inequalities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.18033v1
- Date: Mon, 22 Sep 2025 17:06:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-09-23 18:58:16.526041
- Title: Quantitative comparison of quantum pseudo-telepathy games and Bell inequalities
- Title（参考訳）: 量子擬似テレパシーゲームとベル不等式の定量的比較
- Authors: Gábor Homa, András Bodor, József Zsolt Bernád,
- Abstract要約: 量子擬似テレパシーゲーム(Quantum pseudo-telepathy game)は、理論的には、絡み合った量子戦略を使用する場合、プレイヤーが単位確率で勝利することを可能にする。
これらのゲームにおける量子的優位性を定量的に評価し、2つのベル不等式の違反と比較する。
どちらの手法も基本的には量子的文脈性に結びついているが、検討された2量子状態族の解析は、ベルの不等式が絡み合いを明らかにするのにより効果的であることを示している。
- 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 pseudo-telepathy games, such as the Mermin-Peres magic square and the doily game, theoretically allow players to win with unit probability when using entangled quantum strategies. We quantitatively characterize the quantum advantage in these games and compare it with violations of two Bell inequalities: the Clauser-Horne-Shimony-Holt and the Collins-Gisin inequalities. The analysis is restricted to two families of two-qubit states: modified Werner states and Bell-diagonal states. For each case, we identify and quantify the regions of quantum state space that exhibit either a quantum advantage or a Bell inequality violation, relative to the set of all entangled states. Within these families, the doily game captures a larger fraction of entangled states than the Mermin-Peres magic square game, though both are significantly more limited than the regions associated with Bell inequality violations. Although both approaches are fundamentally linked to quantum contextuality, our analysis of the examined two-qubit state families indicates that Bell inequalities are more effective at revealing entanglement, even if pseudo-telepathy games offer a more intuitive and conceptually appealing perspective.
- Abstract（参考訳）: マーミン・ペレスのマジックスクエアやドーリーゲームのような量子擬似テレパシーゲームは、理論的には、絡み合った量子戦略を使用する場合、プレイヤーが単位確率で勝利することを可能にする。
これらのゲームにおける量子的優位性を定量的に特徴づけ、Claus-Horne-Shimony-HoltとCollins-Gisinの不等式という2つのベル不等式の違反と比較する。
この分析は、2量子状態であるヴェルナー状態とベル対角状態の2つの族に制限されている。
各ケースについて、すべての絡み合った状態の集合に対して、量子優位性またはベルの不等式違反を示す量子状態空間の領域を特定し、定量化する。
これらの家族の中では、ドミリーゲームはマーミン・ペレスの魔法の正方形ゲームよりも少数の絡み合った状態を取り込むが、どちらもベルの不等式違反に関連する領域よりも著しく制限されている。
どちらの手法も基本的には量子文脈性に結びついているが、検討された2量子状態族の解析により、擬似テレパシーゲームがより直感的で概念的に魅力的な視点を提供するとしても、ベルの不等式は絡み合いを明らかにするのにより効果的であることが示されている。
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