論文の概要: How typical is contextuality?

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.20722v1
• Date: Thu, 23 Oct 2025 16:39:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-25 03:08:18.42056
• Title: How typical is contextuality?
• Title（参考訳）: コンテキスト性はどの程度典型的であるか?
• Authors: Vinicius P. Rossi, Beata Zjawin, Roberto D. Baldijão, David Schmid, John H. Selby, Ana Belén Sainz,
• Abstract要約: ランダムな準備と測定を適度に行う実験においても、文脈性はかなり一般的であることがわかった。 非ゼロの文脈性は非常に典型的であるが、定量的に高い文脈性は典型的ではない。 パラメータの関数としてコンテキストの典型性を出力するオープンソースのツールボックスを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Identifying when observed statistics cannot be explained by any reasonable classical model is a central problem in quantum foundations. A principled and universally applicable approach to defining and identifying nonclassicality is given by the notion of generalized noncontextuality. Here, we study the typicality of contextuality -- namely, the likelihood that randomly chosen quantum preparations and measurements produce nonclassical statistics. Using numerical linear programs to test for the existence of a generalized-noncontextual model, we find that contextuality is fairly common: even in experiments with only a modest number of random preparations and measurements, contextuality arises with probability over 99%. We also show that while typicality of contextuality decreases as the purity (sharpness) of the preparations (measurements) decreases, this dependence is not especially pronounced, so contextuality is fairly typical even in settings with realistic noise. Finally, we show that although nonzero contextuality is quite typical, quantitatively high degrees of contextuality are not as typical, and so large quantum advantages (like for parity-oblivious multiplexing, which we take as a case study) are not as typical. We provide an open-source toolbox that outputs the typicality of contextuality as a function of tunable parameters (such as lower and upper bounds on purity and other constraints on states and measurements). This toolbox can inform the design of experiments that achieve the desired typicality of contextuality for specified experimental constraints.
• Abstract（参考訳）: 観測された統計が任意の妥当な古典的モデルによって説明できないときの特定は、量子基底の中心的な問題である。 非古典性を定義し、特定するための原則的かつ普遍的なアプローチは、一般化された非文脈性の概念によって与えられる。 ここでは、文脈性の典型性、すなわちランダムに選択された量子準備と測定が非古典的な統計を生成する可能性について研究する。 一般化された非文脈モデルの存在を検証するために数値線形プログラムを用いることで、文脈性がかなり一般的であることが分かる: ランダムな準備と測定を適度に行う実験でも、文脈性は99%以上の確率で生じる。 また、準備(測定)の純度(シャープ性)が低下するにつれて、文脈性の典型性が低下するが、この依存は特に発音されないので、現実的な雑音のある設定においても、文脈性は比較的典型的であることを示す。 最後に、非ゼロの文脈性は非常に典型的であるが、定量的に高い文脈性は典型的ではなく、したがって大きな量子的優位性(パリティ公約多重化の場合のような)は典型的ではないことを示す。 学習可能なパラメータの関数としてコンテキスト性の典型性を出力するオープンソースツールボックス(純度に関する下限と上限、状態や測定に関するその他の制約など)を提供する。 このツールボックスは、特定の実験制約に対して、所望の文脈的典型性を実現する実験の設計を通知することができる。

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