論文の概要: Coexistence of CHSH Nonlocality and KCBS Contextuality in a Single Quantum State

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.04816v1
• Date: Mon, 06 Apr 2026 16:20:54 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-07 15:49:19.278693
• Title: Coexistence of CHSH Nonlocality and KCBS Contextuality in a Single Quantum State
• Title（参考訳）: 単一量子状態におけるCHSH非局所性とCBSコンテキストの共存
• Authors: Khai Nguyen, Duc M. Doan, Hung Q. Nguyen,
• Abstract要約: 文脈性や非局所性は、量子力学の基礎において明確に示されるが、単一の量子状態における共存は微妙なままである。 文脈性は群パラメータ $pangle$ にのみ支配され、これは$|2rangle レベルのクォートサブシステムの占有に関係している。 対照的に、非局所性はコヒーレンスに依存し、パラメータ $(X_i, Y_i)$ でエンコードされる振幅と位相の両方を含む。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 21.854308474027224
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Contextuality and nonlocality are distinct manifestations at the foundation of quantum mechanics, yet their coexistence within a single quantum state remains subtle. In a hybrid CHSH--KCBS scenario involving the entanglment of a qubit and a qutrit, the qutrit supports the KCBS contextuality test, and the CHSH nonlocality arises from correlations between the qubit and qutrit. Here, we derive the analytical closed-form expressions for both inequalities and also simulate this physics on a quantum circuit. We show that contextuality is governed solely by a population parameter $p_2$, associated with the occupation of the qutrit subsystem in the $|2\rangle$ level, which plays a distinguished role in the KCBS structure. In contrast, nonlocality depends irreducibly on coherence, involving both amplitudes and phases encoded in parameters $(X_i, Y_i)$. This separation of physical resources reveals parameter regimes that optimize KCBS violation while suppress CHSH violation, and vice versa. As a result, the optimal regions do not overlap, and coexistence is restricted to a narrow intermediate regime in parameter space.
• Abstract（参考訳）: 文脈性や非局所性は、量子力学の基礎において明確に示されるが、単一の量子状態における共存は微妙なままである。 量子ビットと量子ビットのエンタングルメントを含むハイブリッドCHSH-KCBSシナリオでは、量子ビットはKCBS文脈性テストをサポートし、CHSH非局所性は量子ビットと量子ビットの相関から生じる。 ここでは、両不等式の解析的閉形式式を導出し、この物理を量子回路上でシミュレートする。 文脈性は人口パラメータ$p_2$のみに支配され、KCBS構造において顕著な役割を果たす$|2\rangle$レベルのクォートサブシステムの占有に関係していることを示す。 対照的に、非局所性はコヒーレンスに依存し、パラメータ $(X_i, Y_i)$ でエンコードされる振幅と位相の両方を含む。 この物理資源の分離は、CHSH違反を抑えながらCBS違反を最適化するパラメータ機構を明らかにし、その逆も引き起こす。 その結果、最適領域は重複せず、共存はパラメータ空間の狭い中間状態に制限される。

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