論文の概要: Violations of the Leggett-Garg inequality in Hybrid Liouvillian Dynamics: The Nonlinear Role of Detector Efficiency
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.13494v1
- Date: Wed, 13 May 2026 13:18:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-14 23:30:28.066821
- Title: Violations of the Leggett-Garg inequality in Hybrid Liouvillian Dynamics: The Nonlinear Role of Detector Efficiency
- Title（参考訳）: ハイブリッド・リウビリアン力学におけるレゲット-ガーグ不等式の振動:検出器効率の非線形的役割
- Authors: Sourav Paul, Parveen Kumar, Sourin Das,
- Abstract要約: 我々は,現実的な計測プロセスを考慮した場合,レゲット・ガルグの不平等の極端な違反は本質的に脆弱であることを示した。
我々の結果は直接的な実験的な意味を持っている。
時間的非可分な力学に基づく離散プロトコルとは対照的に, 連続的, 可分な量子軌道進化における極端な違反は, 基本的に脆弱な状態であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.688204255655161
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Violations of the Leggett-Garg inequality (LGI) up to its algebraic bound under non-Hermitian dynamics are well established theoretically. Here, we demonstrate that such extreme violations are intrinsically fragile when realistic measurement processes are taken into account. We consider an open two-level system described by a time-local hybrid Liouvillian, with a continuous parameter $q \in [0,1]$, representing detector efficiency, i.e., the fraction of quantum jump trajectories that are retained in the ensemble. This parameter interpolates between trace-preserving Lindblad dynamics ($q=1$) and non-Hermitian ``no-jump" evolution ($q=0$). While $K_3$ approaches its algebraic maximum of 3 in the null-efficiency limit, even an infinitesimal increase in detector efficiency induces a rapid, highly nonlinear suppression toward the classical bound. This logarithmic sensitivity reveals that maximal LGI violations are not robust physical features but rather singular limits of idealized measurement conditions. Our results have direct experimental implications: achieving algebraic LGI violations in systems undergoing continuous time evolution requires near-perfect suppression of detected quantum jumps (i.e., effective post-selection), placing stringent constraints on detector performance. In contrast to discrete protocols based on time-non-divisible dynamics, our framework shows that extreme violations arising within continuous, divisible quantum trajectory evolution constitute a fundamentally fragile regime.
- Abstract（参考訳）: レゲット・ガルグの不等式(LGI)の非エルミート力学の下での代数的境界への違反は理論上よく確立されている。
ここでは,現実的な計測プロセスを考慮した場合,このような極端な違反は本質的に脆弱であることを示す。
時間局所的なハイブリッド・リウヴィリアンによって記述されるオープンな2段階系を、検出器効率を表す連続パラメータ$q \in [0,1]$、すなわち、アンサンブルに保持される量子ジャンプ軌道の分数で考える。
このパラメータは、トレース保存のリンドブラッド力学(q=1$)と非エルミート的 ``no-jump"進化(q=0$)を補間する。
K_3$ はその代数的最大値 3 にヌル-効率極限に近づくが、検出器効率の無限小の増加でさえ、古典的境界に対する高速で非常に非線形な抑圧を誘導する。
この対数感度は、最大LGI違反は堅牢な物理的特徴ではなく、理想化された測定条件の特異な限界であることを示している。
連続時間進化中の系における代数的LGI違反の達成には、検出された量子ジャンプ(すなわち効果的な後選択)のほぼ完全な抑制が必要であり、検出器性能に厳密な制約を課す。
時間的非可分な力学に基づく離散プロトコルとは対照的に, 連続的, 可分な量子軌道進化における極端な違反は, 基本的に脆弱な状態であることを示す。
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