It from qubit: how to draw quantum contextuality
惠勒的{ \it ver-participant}和相关的{ \it it from bit}信条涉及量子非定域性和上下文性。这些概念的神秘之处稍微开始揭开，如果一个编码的量子比特观测在相关的有限几何之间的兼容性。这篇论文的主要目的是概述另一个概念性的一步，通过采用格罗滕迪克的{ \it dessins d 'enfants}揭示拓扑和（非）代数机械的测量行为及其信息内容。
2013-06-03 quant-ph
Insights into Quantum Contextuality and Bell Nonclassicality: A Study on Random Pure Two-Qubit Systems
本文研究随机纯双量子比特系统中Kochen-Specker量子语境性与贝尔非经典性的关系，通过实验可检验的不等式比较分析，揭示语境性违背对贝尔非经典性的影响。
2023-10-13 quant-ph
Five-Qubit Contextuality, Noise-Like Distribution of Distances Between Maximal Bases and Finite Geometry
使用五个可交换的五量子比特观测集，我们提出了贝尔-科亨-斯派克定理的具体160-661和160-21状态证明，这也是贝尔定理的证明。在这两种情况下，相应的最大碱基之间的“希尔伯特-施密特”距离的直方图显示出类似噪声的行为。这五个交换集也被赋予了辛极空间W（9，2）结构的有限几何意义。
2012-06-01 quant-ph
Minimal state-dependent proof of measurement contextuality for a qubit
我们证明了三个非锐化二进制量子比特测量足以以状态依赖的方式违反广义非上下文不等式LSW不等式。对于三重自旋轴的情况，我们计算了这个不等式的最佳量子破坏。此外，我们表明，unsharp量子比特测量不允许状态无关违反这个不等式。因此，我们提供了一个最小的状态依赖的测量上下文需要一个量子位和三个unsharp测量的证明。我们的研究结果排除了这些测量的广义非上下文模型，这些模型以前被证明存在。更重要的是，这类广义非上下文模型包括传统的Kochen-Specker（KS）非上下文模型作为真子集，因此我们的结果排除了比在这种情况下违反相应KS不等式所排除的模型更大的一类模型。
2014-04-11 quant-ph
Experimental generalized contextuality with single-photon qubits
背景性是量子力学偏离经典行为的核心现象，最近已被确定为量子计算中的一种资源。因此，情境性的实验演示是一个重要的目标。传统形式的上下文-作为对Kochen-Specker不等式的违反-需要一个至少有三个层次的量子系统，并且在推导这些不等式时使用的决定论假设的地位一直存在争议。通过考虑“不清晰”的可观测量，Liang，Spekkens和Wiseman（LSW）推导出了不假设决定论的广义非上下文模型的不等式，并且已经适用于量子比特。我们实验上实现了LSW测试使用一个预示单光子的偏振态和三个unsharp二进制测量。我们违反了LSW不等式超过16个标准差，从而表明我们的结果不能再现的量子理论的一个非上下文的子集。
2017-07-21 quant-ph
Contextuality bounds the efficiency of classical simulation of quantum processes
背景性被认为是量子计算的超经典资源，类似于非局域性作为通信的超经典资源的作用。我们表明，上下文的存在下的地方模拟任何量子子理论所需的经典内存量的下限，从而建立上下文和经典的可模拟性之间的定量连接。我们将我们的结果应用于量子比特稳定子理论，其中状态独立的上下文的存在一直是建立上下文作为量子计算资源的障碍。我们发现，在这个子理论中的上下文的存在要求模拟多量子位系统所需的最小数量的经典位的存储器必须按量子位的数量进行二次缩放;值得注意的是，这与Gottesman-Knill算法相同。我们将此结果与（非上下文）qudit的情况下，线性缩放是可能的。
2018-02-21 quant-ph
Testing contextuality on quantum ensembles with one clean qubit
我们提出了一个协议，以评估的期望值的测量结果的合奏量子系统的相关性，并用它来实验证明-在公平采样的假设下-违反的不平等，满足任何非上下文隐藏变量（NCHV）理论。该实验是在固态分子核自旋系综上进行的，使用已建立的核磁共振（NMR）技术进行量子信息处理（QIP）。
2009-12-02 quant-ph
A Contextual $ψ$-Epistemic Model of the $n$-Qubit Stabilizer Formalism
上下文性是非定域性的一种推广，它被认为是提高量子计算速度的一种资源。对于使用奇素数维量子比特的通用量子计算，上下文性已被证明是必要的，也可能是足够的资源。然而，上下文在量子比特量子计算中的作用仍然是开放的。$n$ -量子比特稳定器形式主义本身不能提供量子计算机超多项式计算优势超过经典对应物，是上下文。因此，上下文不能被认为是量子计算的足够资源。但是，它可以被认为是一种必要的资源。在本文中，我们构建了一个上下文$ψ$ -认识本体论模型的$n$ -量子比特稳定剂形式主义，调查的上下文存在的形式主义。我们证明了这样一个模型是可能的结果确定性，因此有一个值分配给所有泡利观测。在我们的模型中，值分配必须在测量任何可观察的稳定器之后更新。值得注意的是，这包括与测量值互换的可观测值的赋值。一个比已知的不去定理所要求的更强的上下文性的表现。
2019-04-08 quant-ph
Multipartite entanglement generation and contextuality tests using non-destructive three-qubit parity measurements
我们报道了在金刚石中实现核自旋量子比特的非破坏性三量子比特宇称测量及其应用。我们使用高保真量子逻辑将三个核自旋量子比特的联合态的奇偶性映射到充当辅助的电子自旋量子比特上，然后对辅助进行单次非破坏性读出，并结合电子自旋回波，以确保核自旋的结果独立演化。通过连续应用三个这样的宇称测量，我们证明了真正的多体纠缠态的最大混合态的产生。此外，我们实现了GHZ实验的单发版本，可以在每次运行中生成量子与经典的矛盾。最后，我们在八个维度上测试了一个与状态无关的非上下文不等式。这里开发的技术和见解是相关的基本测试以及量子信息协议，如量子纠错。
2019-02-23 quant-ph
Contextuality sans incompatibility in the simplest scenario: Communication supremacy of a qubit
本文提出带制备约束的双方制备—测量通信博弈，仅用三结果极值量子比特测量实现无测量不相容性的语境性，并证明其在受约束 HFW 情境中优于 c-bit。
2025-06-10 quant-ph
Quantum Contextuality with Stabilizer States
泡利群在量子信息理论中是普遍存在的，因为它们在描述量子态和操作中的有用性以及它们容易理解的对称性。此外，最容易理解的量子纠错码-稳定子码-是使用泡利算子构建的。这些算子的本征态--稳定态--显示了一种结构（例如，相互正交关系），这使得它们在多量子位非定域性和上下文性的示例中是有用的。在这里，我们应用Cabello，Severini和Winter的图论上下文形式主义的稳定状态集，特别注意将两级量子比特系统推广到奇素数d级量子比特系统的效果。虽然使用两个量子比特状态的状态无关的上下文不推广到量子比特，我们明确地显示了如何与贝尔不等式相关的状态相关的上下文不推广。一路上，我们注意到各种结构性质的稳定状态，相对于他们的正交关系，这可能是独立的利益。
2015-01-18 quant-ph
Discrete Wigner Formalism for Qubits and Non-Contextuality of Clifford Gates on Qubit Stabilizer States
我们表明，量子比特稳定态可以表示为非负的准概率分布与Wigner-Weyl-Moyal形式主义，克利福德门是积极的状态独立的地图。这是通过将Wigner-Weyl-Moyal形式主义推广到三个生成器而不是两个生成器来实现的--产生外部或格拉斯曼代数--这导致量子位的Clifford群门，这些量子位充当与稳定状态自然相关的有限Weyl相空间点上的置换。因此，一个非负的概率分布可以与每个稳定子状态的三个生成器维格纳函数相关联，并且这些分布在克利福德门下确定性地相互演化。这对应于隐变量理论，其对于量子比特克利福德门是非上下文和局部的，而克利福德（泡利）测量具有上下文相关的表示。等价地，我们表明量子比特克利福德门可以表示为传播内的三个生成器Wigner-Weyl-Moyal形式主义，其半经典展开截断阶$\hbar^0$与有限数量的条款。$T$-门将Clifford门集扩展为能够进行通用量子计算的门，需要传播子的半经典展开以订购$\hbar^1$。我们将这种方法与以前依赖于两个生成器Wigner-Weyl-Moyal形式主义的量子比特的准概率描述进行比较，并发现稳定状态的两个生成器Weyl符号导致Clifford门下的演化描述是状态依赖的，与三个生成器形式主义相反。因此，我们将Wigner非负准概率分布从奇数$d$维情形扩展到$d=2$量子比特，它描述了Clifford门的非上下文性和量子比…
2017-06-07 quant-ph
Probe of Generic Quantum Contextuality and Nonlocal Resources for Qubits
Hebei Normal University（河北师范大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；South China Normal University（华南师范大学）；The University of Hong Kong（香港大学）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）
本文通过量子记忆的熵不确定性关系，揭示了Spekkens提出的本地通用情境性与非本地资源如纠缠和贝尔非本地性之间的内在联系，并通过实验验证了情境性检测准则和定量不等式。
2026-04-30 quant-ph
Connection between the contextuality breaking and incompatibility breaking qubit channels
Indian Institute of Technology Dharwad（达尔瓦德印度理工学院）；Patna Science College, Patna University（巴特那大学巴特那理学院）；S. N. Bose National Center for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心）
研究探讨了非局部性与测量不相容性在量子通道中的关联，通过非上下文性假设下的EBI违反揭示了上下文断裂与三重测量不相容性断裂的联系，证明了EBI上下文性断裂可导致CHSH非局域性断裂，但反之不成立。
2026-04-06 quant-ph
The Non-Disjoint Ontic States of the Grassmann Ontological Model, Transformation Contextuality, and the Single Qubit Stabilizer Subtheory
我们表明，它是可能的，以构建一个准备非上下文的本体模型，不表现出“变换上下文”的稳定子理论中的单量子位。特别是，我们认为“喷灯”地图，并表明它不表现出变换上下文下的格拉斯曼Wigner-Weyl-Moyal（WWM）量子比特形式主义。此外，这种形式中的变换可以完全表示为$\hbar^0$阶，因此不符合候选量子现象的条件。特别是，我们发现，格拉斯曼WWM形式主义秩序$\hbar^0$对应于一个本体模型所产生的关系定义格拉斯曼代数的一组额外的约束。由于这组额外的约束，在这个模型中允许的概率分布不形成一个单一的凸集时，表示在不相交的本体状态，因此不能被映射到模型的状态形成一个单一的凸集不相交的本体状态。然而，表达格拉斯曼WWM本体论模型的非不相交的实体状态对应的格拉斯曼代数单项式的结果在一个单一的凸集。我们进一步表明，最近的结果Lillystone等人。这证明了广泛的一类准备和测量非上下文本体模型必须表现出变换上下文缺乏一般性，包括这里考虑的本体模型; Lillystone等人。的结果被适当地限制到本体模型，其状态在用不相交的本体状态表示时产生单个凸集。因此，我们证明了量子比特稳定子理论被捕获的准备，变换和测量非上下文本体论理论，它必须表示在非不相交的本体状态，不同于奇维单量子稳定子理论的情况。
2018-05-24 quant-ph
Semi-device independent randomness certification using Mermin's proof of Kochen-Specker contextuality
随机性是密码学、模拟和算法的潜在资源。非本地相关违反贝尔不等式证明生成的位串，其随机性是保证在一个设备无关的方式。通过Kochen-Specker（KS）上下文，我们提供了有趣的半设备无关的随机性认证协议。为此，我们首先将两量子比特系统KS上下文性的Mermin幻方证明转化为一个半设备独立的通信博弈。这提供了两比特随机性的半设备独立认证。利用Mermin对三比特系统KS定理的幻星证明，证明了三比特系统的随机性。我们猜想，我们的建议可以扩展到证明任何任意位的随机性，通过一个合适的KS证明的上下文有效的高维系统。
2020-12-27 quant-ph
Efficient contextual ontological model of $n$-qubit stabilizer quantum mechanics
在量子计算中研究上下文性的最著名的工具是n量子比特稳定态表表示。我们提供了一个扩展，不仅描述了量子态，但也是结果确定性。该扩展使值分配指数许多泡利可观的，但仍然是二次的内存和计算复杂性。此外，我们表明，上下文和测量干扰的机制是完全分开的。该模型将有助于研究上下文在$n$ -量子比特量子计算中的作用。
2022-09-21 quant-ph
Contextuality and Quantum Discord
经典系统和量子系统之间的一个决定性差异是测量如何影响它们。在这里，我们比较的方法的上下文和量子不和谐捕获量子关联在特殊类别的两个量子比特状态，表明，虽然非不和谐的状态是非上下文，不和谐的状态并不总是上下文。
2022-08-02 quant-ph
Comment on "Contextuality and quantum discord"
National Center for Theoretical Sciences, National Taiwan University（台湾大学理论科学中心）
本文反驳了Al-Qasimi关于某些非纠缠态可能具有上下文性的观点，指出其标准不普遍意味着上下文性，并揭示其与另一种非经典性概念的关系。
2026-01-05 quant-ph
Ontological models, preparation contextuality and nonlocality
近年来，运算理论的本体模型框架引起了人们的极大兴趣。在这个框架下，关于量子态实在性的争论变得更加精确。在这个框架中引入广义的上下文性概念，证明了量子比特的完全混合态是\emph{preparation contextual}。有趣的是，这种新的思想准备上下文已被用来证明非局部性的一些$ψ$ -认知模型，而不使用任何贝尔不等式。特别地，非最大$ψ$ -认知模型的非定域性已经从最大混合量子比特的制备上下文性和两个量子比特的最大纠缠态的薛定谔可操纵性中得到了证明[Phys. Rev. Lett { \bf 110}，120401（2013）]。在本文中，我们表明任何混合状态都是上下文准备。然后，我们表明，任何二分纯纠缠态的非定域性，施密特秩二，从准备上下文和可操纵性提供了一定的条件下，我们施加一定的认识基础的本体论模型。更有趣的是，如果纯纠缠态的Schmidt秩大于2，那么它的非定域性在不需要任何进一步的认识性条件的情况下也成立。因此，我们的结果建立了一个更强的非定域性和制备上下文之间的联系，揭示了任何两体纯纠缠态的非定域性，而无需使用任何贝尔型不等式。
2014-09-18 quant-ph
Experimental Test of Contextuality based on State Discrimination with a Single Qubit
探索超越任何经典模型预测的量子现象对于理解自然的经典和量子描述的边界具有根本的重要性。作为量子系统区别于经典系统的一个典型性质，上下文性已经在至少由三个能级组成的系统中得到了广泛的研究和实验验证。在这里，我们通过对单个$^{171}$ Yb $^+$离子实施最小错误状态鉴别，将上下文性的实验测试范围扩展到只有两个状态（量子比特）的最小量子系统。我们观察到一个不去的不平等的实质性违反假设非上下文，并坚定地得出结论，国家歧视的测量结果不能与任何非上下文的描述。我们还量化了状态歧视的上下文优势和对量子噪声的容忍度。
2022-06-22 physics.atom-ph quant-ph
Theory-independent monitoring of the decoherence of a superconducting qubit with generalized contextuality
Institute for Quantum Optics and Quantum Information, Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院量子光学与量子信息研究所）；Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ), Faculty of Physics, University of Vienna（维也纳大学物理学院维也纳量子科学与技术中心）；Department of Physics, ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院物理系）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（基础物理研究所）
本文提出一种不依赖理论的过程重构方法，用于监测超导量子比特的退相干现象，展示了系统在不假设量子理论的情况下如何通过广义情境性分析其退相干过程，并揭示了非马尔可夫演化特性。
2026-03-17 quant-ph
Three-Qubit-Embedded Split Cayley Hexagon is Contextuality Sensitive
已知二阶可裂Cayley六边形在秩为3的二元辛极空间$\mathcal{W}(5,2)$中有两种非等价嵌入，称为经典嵌入和斜嵌入.将$\mathcal{W}(5,2)$的63个点用三量子比特泡利群的63个正则观测量标记，并考虑群元素之间的对易关系所引起的辛极性，发现这两种嵌入都是量子上下文敏感的.特别是，我们表明，一个经典的嵌入式六边形的补充是没有上下文，而一个斜嵌入的。
2022-02-01 math.CO quant-ph
A Contextuality Based Quantum Key Distribution Protocol
本文提出了一种新的制备和测量量子密钥分发协议，该协议使用一种实验上可达到的单量子比特上下文度量来保证量子信道的安全性。使用的上下文的定义是，由于Spekkens，其中任何潜在的隐变量模型的物理系统是noncontextual的，如果该模型的隐变量的概率分布是独立的准备和测量上下文。在非上下文性的这种更一般的定义下，单个量子比特的测量结果可以被证明需要上下文模型，以便再现一些非投射的正算子值测量（POVM）的结果。所提出的协议利用一组特定的POVM来展现退出QKD系统的量子信道的量子比特的上下文程度。上下文测量定义在一组投影测量的弱值方面，这些投影测量被实现为使用弱测量的POVM。所得到的QKD协议应该具有等于或大于BB84的密钥速率，因为没有筛选的密钥用于测试窃听者的存在。此外，新协议被证明是免疫检测器为基础的攻击。
2015-12-15 quant-ph
Contextuality with Pauli observables in cycle scenarios
本文系统研究循环测量场景中多量子比特泡利可观测量的语境性，给出可实现循环规模的上下界，证明n>4时不能见证语境性而n=4时总能见证，并澄清4循环并非一般泡利场景见证语境性的必要条件。
2025-02-05 quant-ph
Proposed test of macroscopic quantum contextuality
我们证明了，对于任何系统的一些水平，可以确定与n量子比特，有一个不等式的三个兼容的二分法测量之间的相关性，必须满足任何非上下文理论，但违反任何量子态。值得注意的是，违反随n呈指数增长，并且每次相关的容许误差也随n增加，表明在复杂系统中，状态无关的量子上下文是实验可观察的。
2010-09-13 quant-ph
Optimal and Feasible Contextuality-based Randomness Generation
该研究针对半设备无关的上下文性随机性生成范式，提出最优可行的正交图族、松弛测量假设的ε-正交图方案，证明单比特几乎具上下文性，并指出了DI场景外的潜在攻击。
2025-08-03 quant-ph
Contextuality degree of quadrics in multi-qubit symplectic polar spaces
量子上下文在量子计算的概念中占有重要的地位，量子计算比经典计算具有优势。对于一个大类的上下文证明，又名。Kochen-Specker定理的基于观测的证明，我们将上下文属性制定为线性系统的解的存在，并定义上下文配置的上下文度。然后，我们解释了为什么子几何的二元辛极空间的候选人的上下文证明。我们报告的结果的软件，产生这些子几何，决定他们的上下文和计算他们的上下文度为一些小的辛极空间。我们表明，二次在辛极空间$W_n$的上下文为$n=3,4,5$。我们所考虑的证明比已知的最小证明涉及更多的上下文和可观察性。这些证明的这种中等大小的性质对于实验测试来说很有趣，但在量子博弈论中也很有趣。
2023-03-20 math-ph math.CO math.MP
Coexistence of CHSH Nonlocality and KCBS Contextuality in a Single Quantum State
Faculty of Physics, VNU University of Science, Vietnam National University（越南国立大学科学大学物理学院）；Institute for Quantum Technologies, Technology and Innovation Park, VNU Hanoi（河内越南国立大学科技园量子技术研究所）
研究在单个量子态中纠缠与非定域性共存的机制，通过混合CHSH-KCBS场景展示上下文性与非定域性在参数空间中的分离，揭示优化KCBS违反与抑制CHSH违反的区域。
2026-04-06 quant-ph
Hexagons govern three-qubit contextuality
本文发现经典嵌入的二阶分裂Cayley六边形能完整编码三量子比特辛极空间中著名语境配置的语境性，并在NISQ计算机上实验验证了理论结果。
2025-01-22 math.CO quant-ph
Certification of two-qubit quantum systems with temporal inequality
针对现有双量子比特系统认证方案需兼容性条件的问题，提出基于时间不等式最大违背序列关联的自测试协议，无需子系统空间分离与兼容性条件，且对实验误差鲁棒，可有效认证目标态与测量。
2024-04-03 quant-ph
New and improved bounds on the contextuality degree of multi-qubit configurations
本文提出算法与C代码评估小秩二元辛极空间中多量子比特构型的语境度，复现并扩展了已有结果，发现多项非语境性证明、负子空间不存在性及语境度界限改进，并修正了三量子比特极空间的语境度。
2024-05-31 cs.DM math.SG quant-ph
Contextuality in the $n$-qubit Pauli group
Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学）
本文针对n量子比特泡利群，引入非contextuality属性概念，证明两量子比特时其存在非contextuality属性，而n≥2时稳定子态上布尔值框架函数为常数，明确其contextuality源于辛极空间几何。
2026-08-13 math.SG quant-ph
Certification of multi-qubit quantum systems with temporal inequalities
针对多量子比特系统，提出无需假设测量兼容关系的时间不等式，证明其可通过序贯测量实现最大违背，利用该违背能认证多量子比特图态和测量，解决了传统互文性认证依赖测量兼容假设的问题。
2024-04-03 quant-ph
Grassmannian Connection Between Three- and Four-Qubit Observables, Mermin's Contextuality and Black Holes
我们从有限几何学中调用一些想法，将135个相互交换的三量子比特可观测量的七元组双射映射到135个对称的四量子比特可观测量。在标记的前一组的元素在一个七维Clifford代数，我们提出的双射映射和最明显的行动，相关的辛群在这两个集的明确形式。这种形式主义，然后采用新的光对最近发现的结构和基数属性的聚合三量子位Mermin的“神奇”五芒星。此外，还指出了与所谓的黑洞-量子比特对应的一些有趣的联系。
2013-08-10 hep-th math-ph math.CO
Device-independent certification of Hilbert space dimension using a family of Bell expressions
Dimension Witness提供了再现观察数据所需的最小尺寸的独立于设备的认证，而无需对用于生成实验统计数据的设备的功能进行假设。本文给出了一族Bell表达式，其中Alice和Bob分别执行$2^{n-1}$和$n$数的二分测量，作为$2^{m}$维数的Hilbert空间的设备无关维数见证，并使用$m=1,2..2^{\lfloor n/2\rfloor}$ .这里考虑的贝尔表达式的家庭确定的成功概率称为$n$位奇偶不经意的随机访问码的通信游戏。奇偶遗忘约束等价于运算理论本体论模型中的准备非上下文性假设。对于任何给定的$n\geq 3$，如果这样的约束施加在随机访问码的编码方案上，则Bell表达式的局部界限减少到准备非上下文界限。对于$n=4,5$情形，我们给出了明确的例子，证明了相关的Bell表达式证明了量子比特和双量子比特系统，对于$n=6$情形，相关的Bell表达式证明了量子比特、双量子比特和三量子比特系统.我们进一步证明了共享的量子制备上下文的多个鲍勃顺序检查是否鲍勃共享的制备上下文的数量是依赖于系统的维数。我们提供了明确的$n=5$和$6$的例子，以证明顺序共享上下文的鲍勃的数量保持相同的任何$2^{m}$维系统。
2020-12-27 quant-ph
Geometric contextuality from the Maclachlan-Martin Kleinian groups
存在多个量子比特的上下文集合，其交换由于双生成器自由群$G=\left\langle x,y\right\rangle$的子群$H$的陪集几何结构$\mathcal{G}$而被参数化。本文证明了由两个椭圆等距$\mathcal{G}$和$g$（Martin-Maclachlan分类）生成的非紧算术Kleinian子群$K=\left\langle f,g\right\rangle$是合适的上下文过滤器.标准的上下文几何体，如一些薄的广义多边形（从Mermin的$3 \times 3$网格开始）属于此框架。定义在虚二次域$O\_d=\mathbb{Q}(\sqrt{-d})$上的Bianchi群$PSL(2,O\_d)$、$d \in \{1,3\}$起着特殊的作用。
2016-05-17 quant-ph
Anomalous values, Fisher information, and contextuality, in generalized quantum measurements
弱测量后的后选择因其特殊的量子特征表现而被长期研究。特别是，后选择的事件可以引起位于测量量的频谱之外的异常值，并且可以提供增强的Fisher信息。此外，Pusey不等式强调，对于极弱的测量，非上下文模型可以解释结果概率。因此，研究这些问题是否在一个统一的框架内联系起来是很有意义的。在这里，我们讨论在量子比特的情况下可能存在的连接。我们表明，当执行通用postselected测量它们之间不存在一对一的映射，一个实例，导致绘制更多涉及的考虑。
2019-09-02 quant-ph
Demonstrating quantum contextuality of indistinguishable particles by a single family of noncontextuality inequalities
量子理论有一个有趣的特征，它与非上下文隐变量模型不一致，因为在非上下文隐变量模型中，测量的结果不依赖于同时进行的其他兼容测量。虽然已经建立了量子系统的这种背景行为的各种证据，但对于无法区分的粒子证明这种有趣特征的可能性，我们知之甚少。在这里，我们以一种简单而系统的方式表明，仅使用投影测量，就可以证明任意希尔伯特空间维度的这种系统的量子上下文性，包括对应于量子比特的系统。我们的证明不仅适用于单个费米子，也适用于多个费米子，因此也适用于由偶数个费米子组成的复合玻色子。此外，我们的方法给出了一个明确的示范互补性和上下文，量子理论的两个看似无关的方面之间的密切联系。
2015-03-27 quant-ph
The relation between nonlocality and contextuality for a biphoton
我们研究了违反最小上下文不等式，即Klyachko-Can-Binicoglu-Shumovsky（KCBS）不等式的两个量子比特的对称状态的qutrit状态的集合。为这个问题提供自然框架的物理系统是双光子，它由处于相同时空模式的两个光子组成，其有效偏振表现为三能级量子系统。研究了KCBS上下文不等式与Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）不等式之间的关系.我们发现，每一个双光子态的上下文相对于KCBS是非本地的每CHSH测试时，两个光子是分开的，但反过来是不正确的。
2013-02-26 quant-ph
Contextuality-based quantum key distribution with deterministic single-photon sources
本文利用自组装InAs(Ga)As量子点单光子源产生量子情境性，提出半设备无关量子密钥分发协议，无需理想投影测量，适用于自由空间信道，推动实用量子通信。
2025-10-15 quant-ph
Nonclassical Structures within the N-qubit Pauli Group
表现出非经典性的结构是量子力学的基础，也可以被视为量子信息处理中许多应用的资源-特别是在$N$量子比特的希尔伯特空间中。本论文进一步发展了$N$ -量子比特泡利群中的纠缠、量子上下文和量子非定域性理论。强Kochen-Specker定理和证明它的结构被详细地介绍和探索。结构之间的连接，显示纠缠，上下文和非局部性的模式进行了解释。计算搜索算法和相关工具的开发和使用，以执行完整的搜索最小的非经典结构内的$N$量子位泡利组的值$N$有限的计算资源。我们的研究结果进行了调查，并给出了处方使用基本的非经典结构，我们已经发现，以构建更复杂的类型，这样的结构。家庭的非经典结构的所有值的$N$，包括最紧凑的家庭的投影仪为基础的奇偶证明的Kochen-Specker定理尚未发现在所有维度的形式$2^N$，其中$N\geq2$。本文还讨论了所得结果的应用及其与其它工作的联系。
2013-07-25 quant-ph
Quantum contextuality provides communication complexity advantage
尽管上下文在量子力学中的概念重要性，但迄今为止，需要上下文而不是纠缠的应用数量有限。在这里，我们表明，对于任何量子态和观测的足够小的尺寸产生上下文，存在一个通信任务与量子优势。相反，在这个任务中，任何量子优势只要有一个额外的条件成立，就需要证明上下文相关性。我们进一步表明，给定任何一组允许量子态独立的上下文的可观测量，存在一类通信任务，其中经典和量子通信复杂性之间的差异随着输入数量的增加而增加。最后，我们展示了如何将这些通信任务中的每一个转换成一个半设备无关的量子密钥分发协议。
2023-03-04 quant-ph
Arbitrarily large violations of non-contextuality in single mode photon states with positive Wigner function
Banaszek，Wódkiewicz等人（\cite{Banaszek}，\cite{Chen}，\cite{Chen-Zhang}）令人惊讶地发现双模压缩真空可以以$\sqrt{2}$的因子违反Einstein-Bell定域性不等式，尽管该态具有正的Wigner函数。在这里，我使用更一般的格里森-科亨-斯佩克非语境性假设\cite{Gleason}来表达古典性。然后，我推导出嵌入在无限维连续变量希尔伯特空间中的$N$赝自旋的相关性的非上下文Bell不等式，并表明它们的最大可能量子破坏是由一个因子$2^{(N-1)/2}$。我找到了达到最大违反的量子态。我还表明，熟悉的位移压缩真空为一个单一的光学模式，它有一个积极的维格纳函数，可以违反一个因素$0.842 (\sqrt{2})^{N-1} $奇$N \geq 3$的不等式。任意大的非经典性意味着即使在单模光子态中实现伪自旋测量也可能在量子信息任务中提供与具有大$N$的纠缠$N$量子位系统类似的机会。
2019-03-28 quant-ph
Global Kochen-Specker Contextuality Without Local Contextuality and Generalized Bell Nonlocality
本文提出全局语境性概念，通过三组二分体构造证明，即使局部统计非语境且每个多体语境允许广义局部隐变量描述，整体系统仍可能不存在单一非语境隐变量模型。
2026-06-08 quant-ph
About a "contextuality loophole" in Bell's theorem claimed to exist by Nieuwenhuizen
Nieuwenhuizen认为贝尔定理存在“语境漏洞”。这种说法是没有道理的。在贝尔定理中，非语境性不是预设的，而是使用EPR论证从爱因斯坦因果关系中推导出来的。
2016-10-30 quant-ph
Testing the Kochen-Specker theorem with Josephson qubits
我们提出了一个{ \it宏观}检验Kochen-Specker定理（KST）的超导量子比特的实验方法。这一定理已经用单光子或中子进行了实验验证，它涉及量子力学（QM）的上下文性和隐变量理论（HVT）的非上下文性之间的冲突。我们首先证明了两个约瑟夫森电荷量子比特可以通过使用由约瑟夫森相位量子比特产生的两级数据总线可控地耦合。接下来，通过引入一种方法来执行预期的联合量子测量的两个分离的约瑟夫森量子比特，我们表明，拟议的量子线路可以证明量子上下文通过测试在宏观水平上的KST。
2008-09-30 astro-ph cond-mat.supr-con quant-ph
Determining Strong Contextuality on rank-one Projectors
本文提出一种通用方法，用于判断由秩一投影组成的量子系统中是否存在强上下文性量子态，并证明 Yu-Oh 集合不具有此类态，从而表明强上下文性与状态无关上下文性相互独立。
2025-04-23 quant-ph
A new heuristic approach for contextuality degree estimates and its four- to six-qubit portrayals
提出一种新的启发式方法估计量子上下文配置的上下文度上界，并发现四至六量子比特空间中多种不满足配置，包括椭圆与双曲二次曲面及分裂Cayley六边形等结构。
2024-07-03 cs.DM math-ph math.CO
Experimentally testable state-independent quantum contextuality
我们证明了任何量子态都违反了非上下文理论的Bell型不等式。相容测量的相关性之间的这些不等式中的一个特别适合于在实验中测试这种与状态无关的违反。
2008-11-19 quant-ph
Practically state-independent test of contextuality with 9 observables
我们提出了一个测试的量子上下文的一个单一的三能级系统，使用九个投影测量。它有一种不等式的形式，任何非上下文理论都必须满足这个不等式，除了最大混合态，任何量子态都不满足这个不等式。由于只有一个状态不表现出上下文性，很自然地会问状态无关测试和这里提出的测试之间有什么区别。
2012-07-05 quant-ph
Quantum state-independent contextuality requires 13 rays
我们发现，无论希尔伯特空间的维度，不存在一组射线揭示状态独立的上下文少于13射线。这意味着由Yu和Oh提出的三维集合[Phys. Rev. Lett. 108，030402（2012）]实际上是量子理论中的最小集。这与Kochen-Specker集的情况形成对比，其中最小的集合出现在4维中。
2016-09-09 quant-ph
All fundamental non-contextuality inequalities are unique
情境性是捕捉量子理论的非经典性的一种方式。一个理论的上下文性质经常通过违反非上下文不等式-涉及测量事件概率的某些线性不等式来证明。使用排他性图方法（用于研究情境性的两种主要图论方法之一），示出了[PRA 88，032104（2013）; Annals of mathematics，51-299（2006）]，见证情境性的必要和充分条件是存在奇数个事件（大于三个），其是循环或反循环排他性的。因此，其基础排他性结构如所述的非上下文性不等式，无论是循环的还是反循环的，都是量子理论的基础。我们证明了每个非平凡圈和反圈都存在唯一的非上下文不等式。除了基本的兴趣，我们希望这有助于理解上下文作为量子计算的资源及其在本地自测试中的应用。
2019-12-22 quant-ph
No-broadcasting characterizes operational contextuality
本文通过将操作语境性与无广播定理一一对应，解决了量子力学实体语境性特征未知的问题，揭示了量子态和测量语境性的刻画依据，并展示了广播技术在简化基础结果中的应用。
2024-06-11 quant-ph
