論文の概要: Quantum theory based on real numbers cannot be experimentally falsified

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.19208v1
• Date: Thu, 19 Mar 2026 17:56:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-20 17:19:06.317304
• Title: Quantum theory based on real numbers cannot be experimentally falsified
• Title（参考訳）: 実数に基づく量子論は実験的にファルシフィケーションできない
• Authors: Timothée Hoffreumon, Mischa P. Woods,
• Abstract要約: 実量子論(RQT)は、量子論(QT)の全ての単党および二党のベル相関を再現する 以上の結果から,QTとRQTの相違点を再現すると同時に,同一の観測世界を基盤とした相関構造の画像が著しく異なることが示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Whether the complex numbers of standard quantum theory are experimentally indispensable has remained open for decades. Real quantum theory (RQT), obtained by replacing complex amplitudes with real ones while retaining the usual Kronecker-product composition rule, reproduces all single-party and bipartite Bell correlations of quantum theory (QT), but its lack of local tomography suggested that the two theories might diverge in more general local experiments. This possibility appeared to be confirmed by Renou et al., who argued that a bilocal network experiment can falsify RQT without falsifying QT. Here we show that this conclusion relies on an experimentally untestable assumption. The key distinction is between product-state independence, which constrains the mathematical form of source states, and operational independence, which is defined entirely by the absence of observable cross-source correlations. We prove that, once source independence is imposed operationally, every finite network correlation achievable in QT is also achievable in RQT with the same locality structure of the measurements. We then extend this equivalence to arbitrary finite sequential multipartite protocols involving channels and measurements with prescribed locality structure. Thus, as long as no violation of QT is observed, RQT cannot be experimentally falsified. Our results restore the empirical indistinguishability of QT and RQT, while showing that they support markedly different pictures of the correlation structure underlying the same observed world.
• Abstract（参考訳）: 標準量子論の複素数が実験的に欠かせないかどうかは、数十年にわたって未解決のままである。 実量子論(Real quantum theory、RQT)は、通常のクロネッカー積合成規則を維持しながら、複素振幅を実振幅に置き換えて得られるもので、量子論(QT)の単一パーティと双パーティのベル相関を再現するが、局所トモグラフィーの欠如により、より一般的な局所的な実験でこの2つの理論が分岐する可能性が示唆された。 この可能性は、Renouらによって確認されたようで、彼は、ローカルネットワーク実験はQTを改ざんすることなくRQTを改ざんすることができると主張した。 ここでは、この結論は実験的に証明不可能な仮定に依存していることを示す。 主な違いは、ソース状態の数学的形式を制約する製品-状態独立と、観測可能なクロスソース相関が欠如していることで完全に定義される運用独立である。 また,QTで達成可能なすべての有限ネットワーク相関は,実測値と同じ局所構造を持つRQTでも達成可能であることを証明した。 次に、この等価性を、所定の局所構造を持つチャネルと測定を含む任意の有限逐次マルチパーティイトプロトコルに拡張する。 したがって、QTの違反が観測されない限り、RQTを実験的に改ざんすることはできない。 以上の結果から,QTとRQTの相違点を再現すると同時に,同一の観測世界を基盤とした相関構造の画像が著しく異なることが示唆された。

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