論文の概要: Spatial Incompatibility Witnesses for Quantum Temporal Correlations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.01179v1
• Date: Mon, 03 Nov 2025 03:05:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-05 16:37:27.093338
• Title: Spatial Incompatibility Witnesses for Quantum Temporal Correlations
• Title（参考訳）: 量子時間相関のための空間的不整合性ウィットネス
• Authors: Xiangjing Liu, Harshit Verma, Yunlong Xiao, Oscar Dahlsten, Mile Gu,
• Abstract要約: 疑似密度行列(PDM)ノルミズムを用いた量子時間相関の目撃者に基づくフレームワークを提案する。 不整合性(SI)をPDMと有効密度行列の最小距離と定義する。 我々は、量子チャネルのSIに厳密な拘束関係を導出し、SIの証人化における状態とチャネルコヒーレンスの役割を解析する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5437050212139087
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: We introduce a witness-based framework for certifying quantum temporal correlations via the pseudo-density matrix (PDM) formalism, which is a spatiotemporal generalization of the density matrix. We define spatial incompatibility (SI) as the minimum distance between a PDM and valid density matrices. For trace-norm distance, we show that this reduces to the PDM's negativity, enabling the construction of experimentally accessible SI witnesses. We derive a tight bound on SI for quantum channels and analyze the respective roles of state and channel coherence in witnessing SI. Crucially, SI witnesses certify temporal correlations across a strictly broader class of channels than Leggett-Garg (LG) tests. Our approach, unlike the LG framework, exploits incompatible measurements that generate coherence through state disturbance. We further show that channels satisfying the LG inequality for incoherent states can still exhibit detectable SI, demonstrating that measurement disturbance enhances the certification of temporal correlations.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,密度行列の時空間一般化である擬似密度行列(PDM)フォーマリズムを用いて,量子時間相関を証明するための目撃者に基づくフレームワークを提案する。 我々は空間不整合性(SI)をPDMと有効密度行列の最小距離として定義する。 トレーサノーム距離について、このことはPDMの負性に還元されることを示し、実験的にアクセス可能なSI証人の構築を可能にした。 我々は、量子チャネルのSIに厳密な拘束関係を導出し、SIの証人化における状態とチャネルコヒーレンスの役割を解析する。 重要なことに、SIの目撃者は、Leggett-Garg(LG)テストよりも厳格に幅広いチャンネルの時間的相関を証明している。 われわれのアプローチはLGフレームワークとは異なり、状態の乱れによってコヒーレンスを生成する不整合の測定を利用する。 さらに,不整合状態に対するLGの不等式を満たすチャネルが検出可能なSIを示し,測定障害が時間相関の証明を促進することを示す。

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