Extension de l'hypothèse d'échantillonnage équitable à l'aide de diagrammes de causalité

Extension de l'hypothèse d'échantillonnage équitable à l'aide de diagrammes de causalité

Horodatage: 13 janvier 2023 6:41 AM

Valentin Gebhart et Augusto Smerzi

QSTAR, INO-CNR et LENS, Largo Enrico Fermi 2, 50125 Florence, Italie

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Abstract

Le rejet des résultats de mesure indésirables dans les expériences de Bell ouvre la faille de détection qui empêche une démonstration concluante de la non-localité. Comme la fermeture de l'échappatoire de détection représente un défi technique majeur pour de nombreuses expériences pratiques de Bell, il est habituel de supposer l'hypothèse dite d'échantillonnage équitable (FSA) qui, dans sa forme originale, stipule que les statistiques post-sélectionnées collectivement sont un échantillon équitable de la statistiques idéales. Ici, nous analysons la FSA du point de vue de l'inférence causale : nous dérivons une structure causale qui doit être présente dans tout modèle causal qui encapsule fidèlement la FSA. Cela fournit une approche simple, intuitive et unificatrice qui inclut différentes formes acceptées de la FSA et souligne ce qui est réellement supposé lors de l'utilisation de la FSA. Nous montrons ensuite que la FSA peut non seulement être appliquée dans des scénarios avec des détecteurs non idéaux ou des pertes de transmission, mais aussi dans des expériences idéales où seules des parties des corrélations sont post-sélectionnées, par exemple lorsque les destinations des particules sont dans un état de superposition. Enfin, nous démontrons que la FSA est également applicable dans des scénarios multipartites qui testent la (véritable) non-localité multipartite.

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Image en vedette : Structure causale d'une explication fidèle de l'hypothèse d'échantillonnage équitable.

Résumé populaire

L'un des principaux obstacles à la démonstration de la non-localité de Bell est l'exigence de détecteurs très efficaces. Cette difficulté difficile est généralement évitée en supposant que les explications locales réalistes possibles des statistiques observées sont limitées, ce qui est connu sous le nom d'hypothèse d'échantillonnage équitable (FSA). Dans ce travail, nous dérivons une structure nécessaire dans les diagrammes de causalité des modèles de variables locales cachées, qui doivent être présentes pour encapsuler fidèlement la FSA. Cette structure met en évidence ce que l'on suppose réellement lorsque l'on assume la FSA et peut être utilisée pour comparer différentes formes de FSA trouvées dans la littérature. Enfin, nous montrons que le diagramme de causalité FSA peut également être appliqué dans des expériences de Bell où les destinations de la particule sont aléatoires, ou dans des expériences multipartites testant une véritable non-localité multipartite.

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Cité par

[1] Valentin Gebhart et Augusto Smerzi, « Coincidence postselection for Genuine multipartite nonlocality : Causal diagrams and threshold efficiency », Examen physique A 106 6, 062202 (2022).

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