論文の概要: Interference visibility as a witness of preparation contextuality via overlap inequalities
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.14395v2
- Date: Fri, 15 May 2026 13:39:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-18 21:22:25.984266
- Title: Interference visibility as a witness of preparation contextuality via overlap inequalities
- Title（参考訳）: 重なり合う不等式による準備状況の目撃者としての干渉可視性
- Abstract要約: 本報告では,一対の可視性測定のみを用いた標準マルチパス干渉法が,非コンテクスト性試験の操作経路を提供することを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We show that standard multi-path interferometry, using only pairwise visibility measurements, provides an operational route to tests of preparation noncontextuality. Under ideal symmetric conditions, interference visibility directly encodes state overlaps, without requiring tomography or SWAP tests. For three paths, any jointly diagonalizable (coherence-free) description must satisfy $V_{12}^2+V_{23}^2-V_{13}^2\le 1$, where $V_{ij}$ are two-path visibilities. Pure qubit detector states violate this bound, achieving a maximal value of $5/4$. We generalize to arbitrary $n$-path interferometers and derive the tight qubit bound $S_n^{\max}=n\cos^2(π/2n)-1$ for all $n\ge3$, achieved by coplanar pure qubit states with uniform angular separation $π/n$. A robustness analysis yields explicit experimental thresholds. Under the operational equivalences used in overlap-based generalized noncontextuality frameworks, violations of these visibility inequalities also witness preparation contextuality. For $n$-cycle inequalities, only the pairwise visibilities appearing in the cycle need to be measured.
- Abstract（参考訳）: 本報告では,一対の可視性測定のみを用いた標準マルチパス干渉法が,非コンテクスト性試験の操作経路を提供することを示す。
理想的な対称条件下では、干渉可視性はトモグラフィやSWAPテストを必要としない状態で直接状態オーバーラップを符号化する。
3つの経路に対して、共同対角化可能(コヒーレンスフリー)な記述は、$V_{12}^2+V_{23}^2-V_{13}^2\le 1$を満たす必要がある。
純量子ビット検出器状態はこの境界に反し、最大値は5/4$である。
任意の$n$-パス干渉計に一般化し、すべての$n\ge3$に対して厳密なクォービット境界$S_n^{\max}=n\cos^2(π/2n)-1$を導出する。
頑健性分析は明示的な実験しきい値をもたらす。
重なり合いに基づく一般化された非コンテクスト性フレームワークで用いられる運用上の等価性の下で、これらの可視性の不等式は、準備の文脈性にも違反する。
サイクルの不等式が$n$の場合、サイクルに現れるペアの振動だけを測定する必要がある。
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