論文の概要: A Preparation Nonstationarity Loophole in Superconducting-Qubit Bell Tests
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.08290v1
- Date: Tue, 13 Jan 2026 07:31:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-14 18:27:19.100117
- Title: A Preparation Nonstationarity Loophole in Superconducting-Qubit Bell Tests
- Title（参考訳）: 超電導クビットベル試験における非定常ループホールの試作
- Authors: Prosanta Pal, Shubhanshu Karoliya, Gargee Sharma, Ramakrishna Podila,
- Abstract要約: 回路の繰り返し実行が1つの定常的な準備アンサンブルをサンプリングするという仮定は、現代のハードウェアに違反する可能性があることを示す。
準備過程の遅い時間的ドリフトが文脈依存の効果的なアンサンブルを誘導するアンサンブル・ディバイジェンス・フレームワークを導入する。
この結果から, ノイズの多い中間規模量子デバイス上でのベル試験に関連する準備依存の抜け穴が同定された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Bell or Clauser-Horne-Shimony-Holt (CHSH) tests on superconducting quantum processors are commonly interpreted under the assumption that repeated circuit executions sample a single, stationary preparation ensemble. Here we show that this assumption can be violated on contemporary hardware, with direct implications for the interpretation of observed Bell violations. We introduce an ensemble-divergence framework in which slow temporal drift of the preparation process induces context-dependent effective ensembles, even when measurement independence and locality are preserved. This leads to a relaxed Bell bound $|S| \le 2 + 6δ_{\mathrm{ens}}$, where $δ_{\mathrm{ens}}$ quantifies preparation nonstationarity. Because $δ_{\mathrm{ens}}$ is not directly observable, we develop an operational witness $δ_{\mathrm{op}}$ based on bin-resolved outcome statistics for fixed measurement channels. Using Pauli-axis measurements on IBM superconducting processors, we observe statistically significant operational drift that persists after full two-qubit readout mitigation, ruling out measurement artifacts. In contrast, drift extracted from CHSH-optimal measurements is eliminated by mitigation, demonstrating that such settings are unsuitable for diagnosing preparation nonstationarity. We further show that the observed Bell violations imply only modest ensemble divergences, comparable in scale to those required in Hall-type measurement-dependence models, but arising here solely from preparation drift combined with experimental scheduling. Our results identify a preparation-dependent loophole relevant to Bell tests on noisy intermediate-scale quantum devices and highlight the necessity of drift-aware protocols for reliable quantum certification.
- Abstract（参考訳）: 超伝導量子プロセッサ上でのベルまたはクレーター・ホーネ・シモニー・ホールト(CHSH)試験は、繰り返し回路の実行が単一の静止準備アンサンブルをサンプリングするという仮定の下で一般的に解釈される。
ここでは、この仮定は、観測されたベル違反の解釈に直接的な意味を持つ、現代のハードウェアに違反する可能性があることを示す。
我々は,測定独立性や局所性を維持した場合でも,準備過程の遅い時間的ドリフトが,文脈に依存した効果的なアンサンブルを誘導するアンサンブル・ディバイジャンス・フレームワークを導入する。
これにより、緩和されたベル束 $|S| \le 2 + 6δ_{\mathrm{ens}}$ となり、$δ_{\mathrm{ens}}$ は準備非定常性を定量化する。
δ_{\mathrm{ens}}$は直接観測できないので、固定された測定チャネルのビン解決結果統計に基づいて、運用上の証人 $δ_{\mathrm{op}}$ を開発する。
IBM超伝導プロセッサ上でのパウリ軸測定を用いて,2キュービットのリードアウト緩和後に持続する統計的に重要な操作ドリフトを観測し,測定成果を除外した。
対照的に、CHSH最適測定から抽出したドリフトは緩和によって排除され、そのような設定が非定常性の診断には適さないことが示されている。
さらに,観測されたベルの発散は,ホール式測定依存性モデルで要求されるものと同等の規模でしか一致しないが,ここで生じるのは準備ドリフトと実験スケジューリングの組み合わせのみであることを示す。
以上の結果から,ノイズの多い中規模量子デバイス上でのベル試験に係わる準備依存の抜け穴を同定し,信頼性の高い量子認証のためのドリフト対応プロトコルの必要性を強調した。
関連論文リスト
- Bell-Inequality Violation for Continuous, Non-Projective Measurements [1.5755923640031846]
連続的,非射影的測定からベル-CHSH不等式違反を抽出できることを示す。
従来の予測型CHSHテストと比較し,評価結果のベンチマークを行った。
本研究は,測定が本質的に連続的で弱いプラットフォームにおいてベル非局所性を実証するための実践的経路を提供する。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-12-23T03:58:54Z) - Quantum Nonlocality and Device-Independent Randomness Robust to Relaxations of Bell Assumptions [4.183295888979239]
定局所次元$d$の状態は任意のMIとPI緩和の下で量子非局所性を証明するのに十分であることを示す。
本稿では,測定と独立性の同時緩和の下での入力出力の挙動の集合として,テクスティテューションに依存した局所性の概念を導入する。
我々は、CHSH Bellテストにおいて、あるプレイヤーの結果に対する量子推定確率を解析的に導出した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-12-20T21:20:18Z) - Experimental Demonstration of the PBR Test on a Superconducting Processor [0.0]
我々は、IBMの156量子ビットHeron2 Marrakesh量子プロセッサにPusey-Barrett-Rudolph(PBR)のノーゴー定理を実験的に実装した。
論文 参考訳（メタデータ） (2025-10-13T09:46:52Z) - Certifying classes of $d$-outcome measurements with quantum steering [49.1574468325115]
我々は、$d$-outcomesの射影測度の大きなクラスに合わせて、ステアリングの不平等の族を構築する。
これらの不等式に対する最大量子違反は、これらの測定の証明と2つの四重項の最大エンタングル状態に利用できることを証明している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-10-27T15:32:53Z) - Relaxed Quantile Regression: Prediction Intervals for Asymmetric Noise [51.87307904567702]
量子レグレッション(Quantile regression)は、出力の分布における量子の実験的推定を通じてそのような間隔を得るための主要なアプローチである。
本稿では、この任意の制約を除去する量子回帰に基づく区間構成の直接的な代替として、Relaxed Quantile Regression (RQR)を提案する。
これにより、柔軟性が向上し、望ましい品質が向上することが実証された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-06-05T13:36:38Z) - Device-independent certification of desirable properties with a confidence interval [0.0]
厳密なデバイスに依存しない認証のための汎用的なソリューションを提供する。
PBRプロトコルとマーチンゲールベースのプロトコルがよく似た性能を示す。
また,マルティンゲールに基づくプロトコルの性能は,目撃者の選択に大きく影響している可能性が示唆された。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-12T15:21:21Z) - Device-independent self-testing of unsharp measurements [0.0]
半デバイスに依存しないアンシャープ楽器の認証が最近実証されている。
2つのベルの不等式を量子違反することで、非シャープ機器のデバイス非依存(DI)自己検査を行う。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-08T06:34:47Z) - Correcting for finite statistics effects in a quantum steering experiment [33.013102271622614]
本稿では,実験的な確率分布における信号効果を補正する一方的なデバイス非依存プロトコルを提案する。
以上の結果から, 既往の最先端不平等よりも, 違反の可能性が著しく高いことが明らかとなった。
この研究は、絡み合い検証のための半定値プログラミングのパワーを示し、量子ネットワークを実用的な応用に近づける。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-05-23T14:39:08Z) - Importance sampling for stochastic quantum simulations [68.8204255655161]
我々は、係数に応じてハミルトン式からサンプリングしてランダムな積公式を構築するqDriftプロトコルを導入する。
サンプリング段階における個別のシミュレーションコストを考慮し、同じ精度でシミュレーションコストを削減可能であることを示す。
格子核効果場理論を用いて数値シミュレーションを行った結果, 実験結果が得られた。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-12-12T15:06:32Z) - Robust PAC$^m$: Training Ensemble Models Under Misspecification and
Outliers [46.38465729190199]
PAC-ベイズ理論は、ベイズ学習によって最小化された自由エネルギー基準が、ギブス予想器の一般化誤差に束縛されていることを証明している。
この研究は、一般化されたスコア関数とPAC$m$アンサンブル境界を組み合わせた、新しい堅牢な自由エネルギー基準を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-03T17:11:07Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。