論文の概要: An operational characterization of finite-dimensional quantum theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.03694v1
- Date: Fri, 02 Oct 2026 17:54:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-06 00:14:30.552887
- Title: An operational characterization of finite-dimensional quantum theory
- Title(参考訳): 有限次元量子論の操作的特徴付け
- Abstract要約: ベルの不等式は古典的確率論に当てはまるが、ツィレルソンの境界は量子力学の第一段階を与える。
量子論によって予測されるすべての相関が実際に実現可能であることを証明できるだろうか?
特に、ベルの不等式違反が直接観察されたものよりも大きいことを証明できる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.189955933770711
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A key goal in the foundations of quantum mechanics is to identify operational constraints characterizing physical theories. Bell inequalities do so for classical probability theory, while Tsirelson's bound provides a first step for quantum mechanics. Here, we address the dual question: Can one certify that all correlations predicted by quantum theory are actually realizable? In this work, we construct a finite number of two-body correlations such that the only probabilistic theory that (1) realizes them, and (2) does so in a way that is stable under iterated teleportation, is quantum theory. For $(\mathbb{C}^d)^{\otimes n}$, Condition (1) can be verified using $\operatorname{poly}(d,n)$ measurement settings. Condition (2) may be understood as a hierarchy of tests, one for each number $N$ of teleportation steps. There is thus a sense in which finite-dimensional quantum theory can be self-tested. In particular, one can certify the existence of Bell inequality violations larger than any that have been directly observed.
- Abstract(参考訳): 量子力学の基礎における重要なゴールは、物理理論を特徴づける操作的制約を特定することである。
ベルの不等式は古典的確率論に当てはまるが、ツィレルソンの境界は量子力学の第一段階を与える。
量子論によって予測されるすべての相関が実際に実現可能であることを証明できるだろうか?
本研究では,(1) がそれらを実現する確率論と(2) が,反復的テレポーテーションの下で安定な方法で行う量子論であるような,有限数の2体相関関係を構築する。
$(\mathbb{C}^d)^{\otimes n}$の場合、条件 (1) は $\operatorname{poly}(d,n)$ 測定設定で検証できる。
条件 (2) はテストの階層として理解することができる。
したがって、有限次元の量子論を自己証明できる感覚が存在する。
特に、ベルの不等式違反が直接観察されたものよりも大きいことを証明できる。
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