New Type Bell Inequalities and Quantum Correlations

新型贝尔不等式和量子相关性

• 批准号: 22540410
• 负责人: TANIMURA Shogo
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: Nagoya University (2011-2012)Kyoto University (2010)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22540410/
• 关键词: 量子情報; 量子測定理論; ベルの不等式; 超選択則; 電子線; 軌道角運動量; らせん波; 量子消去; 量子相関; 測定理論; 孤立保存則; 共変的指針; 量子論理; 代数的量子論

The Bell inequality holds in the framework of the hidden variable theory and does not hold in quantum mechanics. Although failure of the Bell inequality has been known as a fact, a physical cause or a reason of the failure have not been understood clearly. In this study, I found that non-commutativity of local observables causes the violation of the Bell inequality. Taking this mechanism into account, I provided a method for systematic construction of generalized Bell-like inequalities and I formulated a new inequality that enables a fair test of the hidden variable theory and quantum theory.Moreover, via measurement theory I successfully derived superselection rules, which have not been justified nor derived from physical reasons for a long time. I found a necessary condition for a physical quantity to be measurable.Moreover, I cooperated on an experiment using spiral electron beam and successfully proved the uncertainty relation of angular momentum and the quantum eraser effect.

贝尔不等式在隐变量理论的框架中成立，但在量子力学中不成立。尽管贝尔不等式的失败已被公知，但失败的物理原因或原因尚未明确。在这项研究中，我发现局部可观测量的不可交换性导致了贝尔不等式的违反。考虑到这一机制，我提供了一种系统构造广义贝尔式不等式的方法，并提出了一个新的不等式，使隐变量理论和量子理论能够得到公平的检验。此外，通过测量理论，我成功地推导出了超选择规则，而这些规则长期以来都没有被证明是合理的，也没有从物理原因中推导出来。我找到了一个物理量可测量的必要条件。此外，我还配合螺旋电子束进行了实验，成功证明了角动量的不确定性关系和量子擦除效应。

项目成果

21世紀の量子論入門 第4回:可換代数vs.非可換代数

21 世纪量子理论导论第 4 部分：交换代数与非交换代数

• 发表时间: 2010
• 期刊: 理系への数学
• 作者: 原田僚;小嶋泉;岡村和弥;西郷甲矢人;谷村省吾;K. Fujikawa;谷村省吾;藤川和男;谷村省吾;谷村省吾;K. Fujikawa;谷村省吾
• 通讯作者: 谷村省吾

電子の基本的な性質がまた明らかに―らせん状の波面をもつ電子の物理的性質の解明―

再次揭示电子的基本性质：用螺旋波前阐明电子的物理性质

測定理論から見た超選択則

从测量论看超选择律

• 发表时间: 2013
• 期刊: 素粒子論研究電子版
• 作者: M. Chaichian;K. Fujikawa and A. Tureanu;谷村省吾
• 通讯作者: 谷村省吾

光子の逆説

光子悖论

• 发表时间: 2012
• 期刊: 日経サイエンス
• 作者: M. Chaichian;K. Fujikawa and A. Tureanu;Yuya Hasegawa;谷村省吾;K. Fujikawa;谷村省吾;谷村省吾
• 通讯作者: 谷村省吾

21世紀の量子論入門第18回:有向量とパリティと超選択則

21 世纪量子理论导论，第 18 部分：有向量、奇偶校验和超选择规则

• 发表时间: 2011
• 期刊: 理系への数学
• 作者: Kazuo Fujikawa;Koichiro Umetsu;谷村省吾;谷村省吾
• 通讯作者: 谷村省吾