Necessary and sufficient state condition for violation of a Bell inequality with multiple measurement settings

CHSH不等式 贝尔定理 贝尔州 局部隐变量理论 钟形试验 量子纠缠 实现(概率) 国家(计算机科学) 数学 量子关联 量子隐形传态 量子位元 格林伯格-霍恩-泽林格州 量子态 量子非定域性 量子力学 量子 物理 量子不和谐 W州 量子信道 算法 统计
作者
Swapnil Bhowmick,Som Kanjilal,A. K. Pan,Souradeep Sasmal
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:110 (5)
标识
DOI:10.1103/physreva.110.052432
摘要

High-dimensional quantum entanglement and the advancements in their experimental realization provide a playground for fundamental research and eventually lead to quantum technological developments. The Horodecki criterion determines whether a state violates the Clauser-Horne-Shimony-Holt (CHSH) inequality for a two-qubit entangled state, solely from the state parameters. However, it remains a challenging task to formulate similar necessary and sufficient criteria for a high-dimensional entangled state for the violation of a suitable Bell inequality. Here we develop a Horodecki-like criterion based on the state parameters of arbitrary two-qudit states to violate a two-outcome Bell inequality involving ${2}^{n\ensuremath{-}1}$ and $n$ measurement settings for Alice and Bob, respectively. This inequality reduces to the well-known CHSH and Gisin elegant Bell inequalities for $n=2$ and 3, respectively. While the proposed criterion is sufficient to violate the Bell inequality, it becomes necessary as well for the following cases: (i) $m$ copies of Bell-diagonal states for arbitrary $n$, (ii) nondecomposable states whose correlation matrix is diagonalized by local unitaries, and (iii) for any arbitrary two-qubit state when $n=3$, where the maximal value of the Bell functional is achieved with Bob's measurements being pairwise anticommuting. For any states, we derive the constraints on Alice's measurements in achieving the maximum quantum violation for this inequality.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
梅森发布了新的文献求助10
刚刚
彭于晏应助西内!卡Q因采纳,获得10
1秒前
XXXXXX发布了新的文献求助10
1秒前
一一发布了新的文献求助80
1秒前
汉堡包应助寒冷的凝丝采纳,获得10
2秒前
土豆泥泥发布了新的文献求助10
2秒前
chaowa发布了新的文献求助30
3秒前
4秒前
NexusExplorer应助愉快的宛海采纳,获得10
4秒前
paige发布了新的文献求助10
4秒前
木鱼发布了新的文献求助10
4秒前
blueskyzhi发布了新的文献求助10
5秒前
今后应助典雅的俊驰采纳,获得10
5秒前
cjs发布了新的文献求助10
6秒前
nemo完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
jovial完成签到,获得积分10
8秒前
sheep完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
Suprize完成签到,获得积分10
9秒前
小二郎应助元宝团子采纳,获得10
9秒前
FashionBoy应助gyf采纳,获得10
10秒前
同花顺完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
梅森完成签到,获得积分20
12秒前
12秒前
wangxin发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
东临完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
Akim应助iii采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6039756
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7771167
关于积分的说明 16227940
捐赠科研通 5185772
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775087
邀请新用户注册赠送积分活动 1757977
关于科研通互助平台的介绍 1641955