論文の概要: The quantum supremum of the $I_{3322}$ Bell inequality is not attained in finite dimension
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.29734v1
- Date: Sun, 30 Aug 2026 11:48:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-01 18:31:31.053365
- Title: The quantum supremum of the $I_{3322}$ Bell inequality is not attained in finite dimension
- Title(参考訳): I_{3322}$ Bellの不等式の量子上限は有限次元では到達しない
- Abstract要約: 2010年、Pl と Vértesi は、局所ヒルベルト空間次元が大きくなるにつれて、最適化された値が収束するように見える$I_3322$ベルの不等式に対する有限次元戦略の族を発見した。
我々はこの極限がすべての有限次元の量子戦略の上限であると推測したが、有限次元の戦略がそれを達成することはない。
この証明はベル汎函数の対称性を用いて全ての戦略を確率の有限行列に関連付ける。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In 2010, Pál and Vértesi found a family of finite-dimensional strategies for the $I_{3322}$ Bell inequality whose optimized values appeared to converge as the local Hilbert-space dimension grew. They conjectured that this limit is the supremum over all finite-dimensional quantum strategies, but that no finite-dimensional strategy attains it. We prove both claims. The proof uses the symmetry of the Bell functional to associate every strategy with a finite matrix of probabilities, one for each pair of spectral subspaces of Alice and Bob. This matrix gives an upper bound on the Bell value, and finite-dimensional strategies built from the repeating structure found by Pál and Vértesi approach it as the dimension grows. If the bound were attained exactly in finite dimension, the optimality conditions would then require a state that cannot be normalized. Consequently, the set of finite-dimensional quantum correlations is not closed in the $(3,3,2,2)$ scenario, the smallest Bell scenario where this can happen. Moreover, approaching the supremum requires unbounded local dimension. The core of the proof was formalized in Lean~4.
- Abstract(参考訳): 2010年、PálとVértesiは、局所ヒルベルト空間次元が大きくなるにつれて最適化された値が収束するように見えるベルの不等式$I_{3322}の有限次元戦略の族を発見した。
彼らは、この極限はすべての有限次元の量子戦略の上限であるが、有限次元の戦略がそれを達成することはないと推測した。
どちらの主張も証明する。
この証明はベル汎函数の対称性を用いて全ての戦略を確率の有限行列に関連付ける。
この行列はベル値の上界を与え、Pál と Vértesi によって発見された繰り返し構造から構築された有限次元戦略は、次元が大きくなるにつれてそれにアプローチする。
境界が有限次元で正確に達成された場合、最適条件は正規化できない状態を必要とする。
したがって、有限次元の量子相関の集合は$(3,3,2,2)$シナリオでは閉じられず、これが起こりうる最小のベルシナリオである。
さらに、上限に近づくには、非有界な局所次元が必要である。
証明のコアはLean~4で形式化されました。
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