Published November 3, 2021
| Version v1
Publication
Open
Causal Networks and Freedom of Choice in Bell's Theorem
Creators
- 1. Universidade Federal do Rio Grande do Norte
- 2. Sapienza University of Rome
- 3. INFN Sezione di Napoli
- 4. Universidade Federal de Alagoas
- 5. Perimeter Institute
Description
Bell's theorem is typically understood as the proof that quantum theory is incompatible with local-hidden-variable models. More generally, we can see the violation of a Bell inequality as witnessing the impossibility of explaining quantum correlations with classical causal models. The violation of a Bell inequality, however, does not exclude classical models where some level of measurement dependence is allowed, that is, the choice made by observers can be correlated with the source generating the systems to be measured. Here, we show that the level of measurement dependence can be quantitatively upper bounded if we arrange the Bell test within a network. Furthermore, we also prove that these results can be adapted in order to derive nonlinear Bell inequalities for a large class of causal networks and to identify quantumly realizable correlations that violate them.3 MoreReceived 28 May 2021Accepted 23 September 2021DOI:https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.040323Published by the American Physical Society under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International license. Further distribution of this work must maintain attribution to the author(s) and the published article's title, journal citation, and DOI.Published by the American Physical SocietyPhysics Subject Headings (PhySH)Research AreasNonlocalityQuantum entanglementQuantum networksQuantum Information
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تُفهم نظرية بيل عادةً على أنها دليل على أن نظرية الكم لا تتوافق مع النماذج المخفية المحلية. بشكل عام، يمكننا أن نرى انتهاك متباينة بيل على أنه شاهد على استحالة شرح الارتباطات الكمومية مع النماذج السببية الكلاسيكية. ومع ذلك، فإن انتهاك متباينة بيل لا يستبعد النماذج الكلاسيكية حيث يُسمح بمستوى معين من الاعتماد على القياس، أي أن الاختيار الذي يقوم به المراقبون يمكن ربطه بالمصدر الذي يولد الأنظمة المراد قياسها. هنا، نوضح أن مستوى الاعتماد على القياس يمكن أن يكون أعلى من الناحية الكمية إذا قمنا بترتيب اختبار Bell داخل الشبكة. علاوة على ذلك، نثبت أيضًا أنه يمكن تكييف هذه النتائج من أجل اشتقاق تفاوتات الجرس غير الخطية لفئة كبيرة من الشبكات السببية وتحديد الارتباطات القابلة للتحقيق كمياً والتي تنتهكها .3 MoreReceived 28 May 2021Accepted 23 September 2021DOI: https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.040323Published by the American Physical Society under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International license. يجب أن يحافظ التوزيع الإضافي لهذا العمل على الإسناد إلى المؤلف(المؤلفين) وعنوان المقالة المنشورة، والاقتباس من المجلة، و DOI. منشور من قبل الجمعية الفيزيائية الأمريكيةعناوين الموضوعات الفيزيائية (PhySH)مجالات البحث غير المحلية تشابك الكم شبكات الكم معلومات الكمTranslated Description (French)
Le théorème de Bell est généralement compris comme la preuve que la théorie quantique est incompatible avec les modèles de variables cachées locales. Plus généralement, on peut voir la violation d'une inégalité de Bell comme témoignant de l'impossibilité d'expliquer les corrélations quantiques avec les modèles causaux classiques. La violation d'une inégalité de Bell, cependant, n'exclut pas les modèles classiques où un certain niveau de dépendance de mesure est autorisé, c'est-à-dire que le choix fait par les observateurs peut être corrélé avec la source générant les systèmes à mesurer. Ici, nous montrons que le niveau de dépendance de la mesure peut être quantitativement supérieur si nous organisons le test de Bell au sein d'un réseau. De plus, nous prouvons également que ces résultats peuvent être adaptés afin de dériver des inégalités de Bell non linéaires pour une grande classe de réseaux causaux et d'identifier les corrélations quantiquement réalisables qui les violent.3 PlusReçu le 28 mai 2021Accepté le 23 septembre 2021DOI : https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.040323Publié par l'American Physical Society sous les termes de la licence Creative Commons Attribution 4.0 International. La distribution ultérieure de ce travail doit maintenir l'attribution à l'auteur ou aux auteurs et le titre de l'article publié, la citation de la revue et le DOI.Publié par l'American Physical SocietyPhysics Subject Headings (PhySH)Domaines de rechercheNonlocalityQuantum enanglementQuantum networksQuantum InformationTranslated Description (Spanish)
El teorema de Bell se entiende típicamente como la prueba de que la teoría cuántica es incompatible con los modelos locales de variables ocultas. De manera más general, podemos ver la violación de una desigualdad de Bell como testigo de la imposibilidad de explicar las correlaciones cuánticas con los modelos causales clásicos. Sin embargo, la violación de una desigualdad de Bell no excluye los modelos clásicos donde se permite cierto nivel de dependencia de la medición, es decir, la elección realizada por los observadores puede correlacionarse con la fuente que genera los sistemas a medir. Aquí, mostramos que el nivel de dependencia de la medición puede ser cuantitativamente superior si organizamos la prueba de Bell dentro de una red. Además, también demostramos que estos resultados se pueden adaptar para derivar desigualdades de Bell no lineales para una gran clase de redes causales e identificar correlaciones cuánticamente realizables que las violan.3 MásRecibido el 28 de mayo de 2021Aceptado el 23 de septiembre de 2021DOI: https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.2.040323Publicado por la American Physical Society bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution 4.0 International. La distribución adicional de este trabajo debe mantener la atribución al autor(es) y al título del artículo publicado, la cita de la revista y el DOI.Publicado por la Sociedad Americana de FísicaPhysics Subject Headings (PhySH)Research AreasNonlocalityEnredo cuánticoRedes cuánticasInformación cuánticaFiles
PRXQuantum.2.040323.pdf
Files
(2.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:75468ae745af4793461a524fc5186ba9
|
2.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الشبكات السببية وحرية الاختيار في نظرية بيل
- Translated title (French)
- Réseaux causaux et liberté de choix dans le théorème de Bell
- Translated title (Spanish)
- Redes causales y libertad de elección en el teorema de Bell
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3208414987
- DOI
- 10.1103/prxquantum.2.040323
References
- https://openalex.org/W108696806
- https://openalex.org/W1491379284
- https://openalex.org/W1500133966
- https://openalex.org/W1696442146
- https://openalex.org/W1709784975
- https://openalex.org/W1967370121
- https://openalex.org/W1969705790
- https://openalex.org/W1971056565
- https://openalex.org/W1975441927
- https://openalex.org/W1990159901
- https://openalex.org/W1992082016
- https://openalex.org/W1995480816
- https://openalex.org/W1998660432
- https://openalex.org/W1999567148
- https://openalex.org/W1999854952
- https://openalex.org/W2000157180
- https://openalex.org/W2005016961
- https://openalex.org/W2012732269
- https://openalex.org/W2026515028
- https://openalex.org/W2028815089
- https://openalex.org/W2034529664
- https://openalex.org/W2038957354
- https://openalex.org/W2044621375
- https://openalex.org/W2046480693
- https://openalex.org/W2048129224
- https://openalex.org/W2056597044
- https://openalex.org/W2067204178
- https://openalex.org/W2078345446
- https://openalex.org/W2082730452
- https://openalex.org/W2083042566
- https://openalex.org/W2092857006
- https://openalex.org/W2094119863
- https://openalex.org/W2114245126
- https://openalex.org/W2135830616
- https://openalex.org/W2143693303
- https://openalex.org/W2143891888
- https://openalex.org/W2149306165
- https://openalex.org/W2160819312
- https://openalex.org/W2163464259
- https://openalex.org/W2163503601
- https://openalex.org/W2174298480
- https://openalex.org/W2321294936
- https://openalex.org/W2327826370
- https://openalex.org/W2531741860
- https://openalex.org/W2547937523
- https://openalex.org/W2555418226
- https://openalex.org/W2582286644
- https://openalex.org/W2607672263
- https://openalex.org/W2755176521
- https://openalex.org/W2762179548
- https://openalex.org/W2885514042
- https://openalex.org/W2889859890
- https://openalex.org/W2939211691
- https://openalex.org/W2944528888
- https://openalex.org/W2995132430
- https://openalex.org/W3006125226
- https://openalex.org/W3007145966
- https://openalex.org/W3024954765
- https://openalex.org/W3044190576
- https://openalex.org/W3044574339
- https://openalex.org/W3099619715
- https://openalex.org/W3099899135
- https://openalex.org/W3102213319
- https://openalex.org/W3102579384
- https://openalex.org/W3103440564
- https://openalex.org/W3103841759
- https://openalex.org/W3103936482
- https://openalex.org/W3104564933
- https://openalex.org/W3123919180
- https://openalex.org/W3153742811
- https://openalex.org/W4232164633
- https://openalex.org/W779193579