[論文レビュー] Nonanomalous realism-based measure of nonlocality

V. S. Gomes, R. M. Angelo|arXiv (Cornell University)|Sep 14, 2017

Quantum Mechanics and Applications被引用数 6

ひとこと要約

本稿では、任意の次元で異常を回避するように設計された、純粋状態ではエンタングルメントに還元される、実在性に基づく非局所性の測度を導入する。この非局所性は、ベル局所的状態でさえも存在しうることを示し、量子性の最も基本的なレベルを示している。

ABSTRACT

Based on a recently proposed model of physical reality and an underlying criterion of nonlocality for contexts [A. L. O. Bilobran and R. M. Angelo, Europhys. Lett. 112, 40005 (2015)] we introduce a realism-based quantifier of nonlocality for bipartite quantum states. We prove that this measure reduces to entanglement for pure states, thus being free of anomalies in arbitrary dimensions, and identify the class of states with null realism-based nonlocality. Then, we show that such a notion of nonlocality can be positioned at the lowest level in the hierarchy of quantumness quantifiers, meaning that it can occur even for Bell-local states. These results open a new perspective for nonlocality studies.

研究の動機と目的

• 任意の次元で異常を回避する物理的実在性に基づく非局所性測度の開発。
• 実在性に基づく非局所性がゼロとなる量子状態のクラスの同定。
• この非局所性測度を量子性の尺度の基礎的レベルに位置づける。
• 二粒子系における非局所性、エンタングルメント、ベル局所性の関係を明確化する。

提案手法

• 物理的現実の先行モデルに基づく、実在性に基づく非局所性の基準を提案。
• 二粒子系におけるコンテキスト性と実在性の制約を用いて、非局所性の測定子を定義。
• 純粋状態および混合状態にこの測度を適用し、その挙動を評価。
• 測度が純粋状態ではエンタングルメントに還元されることを証明し、一貫性と非異常性を保証。
• ベル局所的状態における測度の挙動を分析し、その基礎的役割を確立。
• 数学的解析を用いて、実在性に基づく非局所性がゼロとなる状態の集合を同定。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 任意の次元で異常がない非局所性測度を構築できるか？
• RQ2 この実在性に基づく測度は、純粋状態ではエンタングルメントに還元されるか？
• RQ3 非局所性はベル局所的状態でも存在できるか？
• RQ4 この非局所性測度が捉える最小限の量子性とは何か？
• RQ5 どの量子状態が実在性に基づく非局所性がゼロを示すか？

主な発見

• 提案された測度は、純粋状態ではエンタングルメントに還元され、任意の次元で一貫性と非異常性を保証する。
• 測度は、実在性に基づく非局所性がゼロとなる特定の状態のクラスを同定する。
• この測度による非局所性は、ベル局所的状態でも発生しうることを示し、その基礎的性質を裏付ける。
• 測度は、量子性尺度の階層における最も低いレベルに位置づけられる。
• このフレームワークは、非局所性とベル非局所性の明確な違いを確立し、非局所性がベル不等式の違反とは独立して存在しうることを示している。
• 結果から、実在性に基づく非局所性が、これまで認識されていたよりもより基本的な資源であることが示された。