Estendendo a suposição de amostragem justa usando diagramas causais

Estendendo a suposição de amostragem justa usando diagramas causais

Carimbo de data / hora: 13 de janeiro de 2023 6h41

Valentin Gebhart e Augusto Smerzi

QSTAR, INO-CNR e LENS, Largo Enrico Fermi 2, 50125 Firenze, Itália

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Sumário

Descartar resultados de medição indesejáveis ​​em experimentos de Bell abre a brecha de detecção que impede uma demonstração conclusiva de não-localidade. Como fechar a brecha de detecção representa um grande desafio técnico para muitos experimentos práticos de Bell, é comum assumir a chamada suposição de amostragem justa (FSA) que, em sua forma original, afirma que as estatísticas pós-selecionadas coletivamente são uma amostra justa do estatísticas ideais. Aqui, analisamos a FSA do ponto de vista da inferência causal: derivamos uma estrutura causal que deve estar presente em qualquer modelo causal que encapsula fielmente a FSA. Isso fornece uma abordagem fácil, intuitiva e unificadora que inclui diferentes formas aceitas da FSA e destaca o que é realmente assumido ao usar a FSA. Mostramos então que o FSA pode ser aplicado não apenas em cenários com detectores não ideais ou perdas de transmissão, mas também em experimentos ideais onde apenas partes das correlações são pós-selecionadas, por exemplo, quando os destinos das partículas estão em um estado de superposição. Finalmente, demonstramos que o FSA também é aplicável em cenários multipartidos que testam a não-localidade multipartida (genuína).

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Imagem em destaque: Estrutura causal de uma explicação fiel da suposição de amostragem justa.

Resumo popular

Um dos principais obstáculos na demonstração da não localidade de Bell é a necessidade de detectores altamente eficientes. Essa dificuldade desafiadora é comumente evitada assumindo que as possíveis explicações realistas locais das estatísticas observadas são restritas, o que é conhecido como suposição de amostragem justa (FSA). Neste trabalho, derivamos uma estrutura necessária nos diagramas causais dos modelos de variáveis ​​localmente ocultas, que deve estar presente para encapsular fielmente o FSA. Essa estrutura destaca o que realmente se assume ao assumir a FSA e pode ser usada para comparar diferentes formas de FSA encontradas na literatura. Finalmente, mostramos que o diagrama causal FSA também pode ser aplicado em experimentos de Bell onde os destinos das partículas são aleatórios, ou em experimentos multipartidos testando a genuína não-localidade multipartida.

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Citado por

[1] Valentin Gebhart e Augusto Smerzi, “Pós-seleção de coincidência para não-localidade multipartida genuína: diagramas causais e eficiências de limite”, Revisão Física A 106 6, 062202 (2022).

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