Tsirelson's bound is the upper bound for a Bell inequality which is valid for all quantum mechanical systems. We discuss why Tsirelson's bound was developed by looking at some historical arguments in quantum physics, such as the Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) paradox, an argument for the quantum mechanical description of physical reality being incomplete, and local hidden variables. We present the counterargument to those theories, Bell's inequality, which later expanded to include any inequality that a local system fulfills, but that an entangled quantum system can violate. We present the proof of two specific Bell inequalities: the Clauser-Horne-Shimony-Holt (CHSH) inequality and the I3322 inequality. Then the Tsirelson's bound for the CHSH inequality is proven with a simple system of two entangled spin-1/2 particles and with a general argument that is valid for all entangled systems. We give the upper quantum bound for the generalized CHSH inequality, which describes the situation that we have more than two measurement options, by using semidefinite programming. We prove the Tsirelson's bound for the I3322 inequality by using maximally entangled systems and semidefinite programming. Finally, we discuss the upper bounds that are obtained from these different methods. / Tsirelson's gräns är den övre gränsen till en Bell olikhet som är giltig för alla kvantmekaniska system. Vi diskuterar varför Tsirelson's gräns togs fram genom att titta på histroiska argument i kvantfysik, så som Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) paradoxen, ett argument som säger att den kvantmekaniska beskrivningen av den fysikaliska verkligheten är offulständig, och lokala gömda variabler. Vi presenterar motargumentet till dessa teorier, Bell's olikheter, som senare generaliserades för att betyda alla olikheter som lokala system uppfyller, men som ett system i kvantsammanflättning kan bryta. Vi presenterar beviset för två specifika Bell olikheter: CHSH olikheten och I3322 olikheten. Sedan bevisas Tsirelson's gräns för CHSH olikheten med ett enkelt system av två sammanflättade spin-1/2 partiklar och ett generellt argument som stämmer för alla sammanflättade system. Vi ger den övre kvant gränsen för den generaliserade Clauser-Horne-Shimony-Holt (CHSH) olikheten, som beskriver situationen då vi har flera valmöjligheter för mätningar, genom att använda semidefinit programmering. Vi bevisar Tsirelson's gräns för I3322 olikheten genom att använda maximalt sammanflättade system och semidefinit programmering. Till slut diskuterar vi de övre gränserna som har erhållits ifrån de olika metoderna.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-89994 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Kaarna, Amanda |
| Publisher | Karlstads universitet, Institutionen för ingenjörsvetenskap och fysik (from 2013) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf, application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0024 seconds