論文の概要: Self-testing GHZ state via a Hardy-type paradox

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.16242v1
• Date: Thu, 18 Dec 2025 06:49:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-19 18:10:31.955227
• Title: Self-testing GHZ state via a Hardy-type paradox
• Title（参考訳）: ハーディ型パラドックスによる自己試験GHZ状態
• Authors: Smritikana Patra, Soumyajit Pal, Ranendu Adhikary,
• Abstract要約: 自己テスト(Self-testing)は、基礎となる量子状態と実装された測定の両方の認証を可能にする相関ベースのフレームワークである。 我々は、ハーディの非局所性引数の自然な一般化に基づいて、グリーンベルガー・ホーネ・ザイリンガー状態(GHZ)の自己テストプロトコルを導入する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Self-testing is a correlation-based framework that enables the certification of both the underlying quantum state and the implemented measurements without imposing any assumptions on the internal structure of the devices. In this work, we introduce a self-testing protocol for the Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) state based on a natural generalization of Hardy's nonlocality argument. Within this framework, we prove that the correlation achieving the maximal Hardy success probability constitutes an extremal point of the quantum correlation set and, moreover, that this point is \emph{exposed}. To address experimentally relevant imperfections, we further develop a robust self-testing analysis tailored to the Hardy construction. Additionally, we show that, in this scenario, the quantum correlation that attains the maximal violation of the Hardy-type paradox coincides with the correlation that yields the maximal violation of the Mermin inequality. This establishes a unified perspective in which the same multipartite correlation admits both a logical-paradox interpretation and a Bell-inequality-based characterization. Collectively, our results pave the way for investigating whether the correlations that maximally violate the generalized $N$-party Hardy paradox remain exposed in higher-party regimes.
• Abstract（参考訳）: 自己テスト(Self-testing)は、デバイスの内部構造を仮定することなく、基礎となる量子状態と実装された測定の両方の認証を可能にする相関ベースのフレームワークである。 本研究では、ハーディの非局所性引数の自然な一般化に基づくグリーンベルガー・ホーネ・ザイリンガー状態に対する自己テストプロトコルを導入する。 この枠組みの中では、最大ハーディ成功確率を達成する相関が量子相関集合の極端点を構成し、さらに、この点が \emph{exposed} であることを証明する。 実験的な不完全性に対処するため,ハーディ構造に合わせた頑健な自己検査分析を更に進める。 さらに、このシナリオでは、ハーディ型パラドックスの最大違反を達成する量子相関は、メルミン不等式の最大違反をもたらす相関と一致することを示す。 これは、同じ多部相関が論理パラドックス解釈とベル不等式に基づく特徴づけの両方を許容する統一的な視点を確立する。 以上の結果から,高次政党体制において,N$-party(N$-party)のパラドックスに最大違反する相関関係が露出しているかどうかを調査する道筋をたどった。

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