論文の概要: No Absolute Hierarchy of Quantum Complementarity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.22792v1
• Date: Thu, 26 Feb 2026 09:29:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-27 18:41:22.622393
• Title: No Absolute Hierarchy of Quantum Complementarity
• Title（参考訳）: 量子相補性の絶対的階層性
• Authors: Kunika Agarwal, Sahil Gopalkrishna Naik, Ananya Chakraborty, Guruprasad Kar, Ram Krishna Patra, Snehasish Roy Chowdhury, Manik Banik,
• Abstract要約: ボーアの相補性の原理は、単一の実験的な配置内で特定の物理的性質への同時アクセスを禁止している。 マルチコピー方式では,この階層構造が絶対的に止まることを示す。 構成に依存した相補性構造を明らかにし,測定限界の構造を形成する上での絡み合いの微妙な役割を明らかにする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Bohr's principle of complementarity, prohibiting simultaneous access to certain physical properties within a single experimental arrangement, is considered to be a defining feature of quantum mechanics. It is commonly viewed as inducing an intrinsic hierarchy among incompatible observables: some sets of quantum properties are fundamentally more incompatible than others, as quantified by the maximal sharpness permitting their joint measurement. We show that this hierarchy ceases to be absolute in the multi-copy regime. Analyzing qubit spin observables, we prove a No-Comparison Theorem establishing that no global ordering of incompatible observable sets is preserved across all finite-copy configurations. In particular, two sets of observables can exhibit reversed complementarity ordering depending solely on whether the available resources are arranged as identical copies or as parallel-antiparallel pairs. Thus, the degree of quantum incompatibility is not an intrinsic property of observables alone but depends on the global configuration of the prepared quantum probes. Our results uncover a configuration-dependent structure of complementarity, reveal a subtle role of entanglement in shaping the structure of measurement limitations, and call for a reassessment of quantum information protocols under finite resources.
• Abstract（参考訳）: ボーアの相補性の原理は、1つの実験的な配置で特定の物理的性質への同時アクセスを禁止しており、量子力学の明確な特徴であると考えられている。 量子特性のいくつかの集合は、その共同測定を許容する最大シャープネスによって定量化されるように、本質的に他のものよりも非互換である。 マルチコピー方式では,この階層構造が絶対的に止まることを示す。 qubit spin observables を解析し、非可換な可観測集合の大域的順序付けがすべての有限コピー構成で保持されないことを証明したNo-Comparison Theorem を証明した。 特に、観測可能な2つの集合は、利用可能なリソースが同一のコピーとして配置されているか、または並列対対として配置されているかによってのみ、逆相補性順序を示すことができる。 したがって、量子不整合の度合いは観測可能なものだけの本質的な性質ではなく、準備された量子プローブのグローバルな構成に依存している。 本研究は, 構成に依存した相補性構造を明らかにし, 測定限界構造の形成における絡み合いの微妙な役割を明らかにし, 有限資源下での量子情報プロトコルの再評価を求めるものである。

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