論文の概要: The Elegant Joint Measurement is Non-Classical in the Triangle Network

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.15143v1
• Date: Thu, 16 Oct 2025 21:03:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-20 20:17:34.397901
• Title: The Elegant Joint Measurement is Non-Classical in the Triangle Network
• Title（参考訳）: 三角ネットワークにおけるエレガント関節計測は非古典的である
• Authors: Victor Gitton, Renato Renner,
• Abstract要約: ネットワーク内のパーティによって量子システムが共有される場合、パーティの測定結果は古典的でない相関を示すことができる。 大規模な最適化のために、インフレーション対称性の低減とフランク=ウルフアルゴリズムを組み合わせる方法を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5729426778193397
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: When quantum systems are shared by multiple parties in a network, the measurement outcomes of the parties can exhibit non-classical correlations, i.e., correlations that cannot be obtained if the parties shared classical systems instead. This phenomenon is known as quantum nonlocality and is typically demonstrated in the Bell scenario. However, the Bell scenario is fundamentally simpler to investigate than general networks, since the latter come with non-convex optimization problems that are often intractable. The triangle network is one of the simplest networks exhibiting this non-convexity due to the presence of three independent sources. Although some special cases of quantum nonlocality are known in the triangle network, general methods to certify classical incompatibility are still lacking, which suggests that our understanding of networks is still rather limited. For instance, the Elegant Joint Measurement (EJM) distribution is a simple and highly-symmetric outcome distribution that can be obtained with quantum systems and measurements in the triangle network. This distribution was conjectured to be non-classical eight years ago. In this article, we provide the first proof of non-classicality of the EJM distribution. To do so, we show how to combine inflation, a causal inference technique, with powerful symmetry reductions and Frank-Wolfe algorithms for large-scale optimization. We then use these methods to obtain computer-assisted proofs of non-classicality in exact arithmetic.
• Abstract（参考訳）: 量子系がネットワーク内の複数のパーティによって共有される場合、そのパーティの測定結果は非古典的相関、すなわち、パーティが古典的システムを共有する場合、取得できない相関を示すことができる。 この現象は量子非局所性(quantum nonlocality)として知られ、典型的にはベルのシナリオで示される。 しかしながら、ベルのシナリオは一般のネットワークよりも基本的に単純であり、後者は難解な非凸最適化問題を伴っている。 三角形ネットワークは、3つの独立した情報源が存在するため、この非凸性を示す最も単純なネットワークの1つである。 トライアングルネットワークでは量子非局所性の特別な場合が知られているが、古典的不整合性を証明する一般的な手法はいまだに欠けており、ネットワークに対する我々の理解はいまだに限られていることを示唆している。 例えば、エレガント関節測定(EJM)の分布は単純で高対称な結果分布であり、三角ネットワークにおける量子システムと測定で得られる。 この分布は8年前には古典的ではなかったと推測された。 本稿では、EJM分布の非古典性の最初の証明を提供する。 そのために, 因果推論手法であるインフレーションと, 強力な対称性の低減と, 大規模最適化のためのFrank-Wolfeアルゴリズムを組み合わせる方法を示す。 次に,これらの手法を用いて,算術演算における非古典性のコンピュータ支援的証明を得る。

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