Revisiting the experimental test of Mermin's inequalities at IBMQ
本文在IBM五量子位量子计算机上实验检验并展示了Mermin不等式的违背,从而否定局域实在论,且数值结果较以往实现显著改进,并提出该电路实现可用于评估量子计算机的可靠性。
2020-11-18 quant-ph
Experimental demonstration of the violations of Mermin's and Svetlichny's inequalities for W- and GHZ-class of states
违反Mermin不等式和Svetlichny不等式可以排除局域隐变量理论的预测,并可以确认n粒子纯量子系统存在真正的非局域关联。在这里,我们证明了W-和GHZ-类状态的上述不等式的实验违反。我们使用IBM的五量子比特量子计算机的实验实施这些状态和说明不等式的违规。我们的结果清楚地表明,违反Mermin的和Svetlichny的不等式分别为W和GHZ状态。作为一个基于超导量子比特的量子计算机,这里使用的平台为探索其他现有技术无法实现的多方不平等提供了机会。
2018-10-01 quant-ph
Bell-Mermin-Klyshko Inequalities and One-way Information Deficit of Dirac Fields in Noninertial Frames
本研究针对非惯性系中狄拉克场,结合乌伦贝克效应下惯性与加速观察者的量子关联,推导特定量子态单向信息赤字的部分解析结果并给出贝尔-默明-克吕什科不等式的数值结果,揭示了贝尔非定域性及单向信息赤字在相对论量子信息中的意义。
2025-04-15 quant-ph
Necessary and sufficient detection efficiency for the Mermin inequalities
我们证明了利用$n$量子比特Greenberger-Horne-Zeilinger态和$n$粒子Mermin不等式中出现的关联的无环洞Bell实验的阈值检测效率为$n/(2n-2)$ .如果检测效率等于或低于这个值,则存在可以模拟所有量子预测的局部隐变量模型。如果检测效率高于此值,则不存在可以模拟所有量子预测的局部隐变量模型。
2008-09-16 quant-ph
Testing tripartite Mermin inequalities by spectral joint-measurements of qubits
在量子力学中,支持局域实在论的贝尔不等式是可以被违背的。这种违反行为的许多测试已经在双方纠缠中得到证明。本文提出了一种利用三个量子比特的光谱联合测量来检验三个量子比特与驱动腔色散耦合的Mermin不等式的方案。首先,我们展示了如何通过一步量子操作产生三量子比特的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态。然后,光谱联合测量被引入到直接确认这样的三方纠缠。在一系列单量子比特操作的辅助下,这些测量被进一步用来检验Mermin不等式。数值实验结果有力地证明了该方法的可行性。
2011-03-26 quant-ph
Mermin inequalities for perfect correlations in many-qutrit systems
GHZ矛盾在多量子系统中的存在是一个长期存在的理论问题,直到2013年才得到(肯定的)解决。为了使实验测试,我们从这些证明中确定的并发可观察集导出Mermin不等式。这些采用了一个加权总和的观测量,称为M,其中每一项都有选定的GHZ状态作为本征值单位的本征态。那么,对M的量子预测就是同时观测的数量,随着qutrits(N)的数量趋于无穷大,这个数量逐渐增加到2^N/3。对于每个N,最大经典值都不足,因此量子与经典之比(当N=3时,从1.5开始)随着N无穷大而指数发散(~ 1.064^N),其中系统处于三个宏观不同态的薛定谔猫叠加态。
2017-07-27 quant-ph
Experimental test of Mermin inequalities on a 5-qubit quantum computer
违反Mermin不等式的测试在5-qubit IBM量子计算机上进行。对于3、4和5方,利用超导量子比特上的量子线路构造了违反相应Mermin不等式的量子态。在不同的基础上的测量被包括作为电路中的附加最终门。使用量子计算机获得的实验结果显示违反了所有Mermin不等式,在5量子比特的情况下结果明显退化。虽然这种量子计算机在测试Mermin不等式方面与其他技术相比并不具有竞争力,但它确实提供了探索其他替代技术无法达到的四个和五个量子比特的多体纠缠的机会。
2016-07-12 cond-mat.supr-con quant-ph
Mermin's inequalities in Quantum Field Theory
本研究在相对论性量子场论中构建Mermin不等式框架,利用涂抹Dirac旋量场产生GHZ型态,证明Mermin不等式在这些态上被最大程度违反。
2023-10-11 hep-th quant-ph
Using Weyl operators to study Mermin's inequalities in Quantum Field Theory
该研究利用 Weyl 算子与 Tomita–Takesaki 模理论构造量子场论框架,计算 Mermin 算子真空期望值并证明标量场真空中存在 Mermin 不等式违反。
2024-03-02 hep-th quant-ph
Deriving robust noncontextuality inequalities from algebraic proofs of the Kochen-Specker theorem: the Peres-Mermin square
当一个度量与两个彼此不兼容的其他度量中的每一个兼容时,这些度量为给定的度量定义了不同的上下文。柯亨-斯派克定理排除了满足特定的上下文无关性假设的量子理论模型:精确的测量结果既确定又独立于它们的上下文。这种非语境性的概念不适合直接的实验测试,因为现实的测量总是有一定程度的不清晰,由于噪音。然而,已经提出了一个广义的非上下文性概念,它适用于任何实验程序,包括非锐化测量,也适用于准备,并且量子不通过结果仍然成立。根据这个概念,模型只需要以上下文无关的方式指定测量结果的概率分布,而不是指定特定的结果。它还意味着新的上下文无关的约束表示的准备。在这篇文章中,我们描述了一种通用的技术,用于将Kochen-Specker定理的证明转化为对现实实验统计的不等式约束,违反这种约束证明了非上下文模型的不可能性。我们专注于代数状态独立的证明,使用Peres-Mermin平方作为我们的说明性例子。我们的技术产生的必要和充分条件,一组特定的相关性(之间的准备和测量)承认一个非上下文模型。由此导出的不等式对噪声具有很强的鲁棒性。我们指定如何实验数据必须处理,以实现这些不等式的测试。我们还提供了一个批评先前的建议,实验测试的noncontextuality的基础上佩雷斯-Mermin广场。
2017-05-23 quant-ph
Analytic and nearly optimal self-testing bounds for the Clauser-Horne-Shimony-Holt and Mermin inequalities
自测试是指某些极端量子关联(几乎)唯一地识别所考虑的量子系统的现象。例如,观察CHSH不等式的最大违反证明了双方共享一个单态。虽然已知几类状态的自测试结果,但在许多情况下,它们仅适用于所观察到的统计几乎是完美的,这使得它们不适合实际应用。实际相关的自我测试界限是不太常见的,而且他们都是从一个单一的数值方法(有一个例外,我们详细讨论)。在这项工作中,我们提出了一种新的技术,证明分析自我测试界的实际相关的鲁棒性。我们得到改进的界限的情况下,自我测试的单使用CHSH不等式(特别是我们表明,非平凡的保真度与单可以实现,只要违反超过$β^{*} = (16 + 14 \sqrt{2})/17 \approx 2.11$)。在自我测试的情况下,三方GHZ状态使用Mermin不等式,我们得到一个界,不仅改善了以前已知的结果,但原来是紧的。我们讨论其他情况下,我们的技术可以立即应用。
2016-08-11 quant-ph
Generalized Mermin Inequalities for Benchmarking Large-Scale GHZ States
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale and School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学物理科学学院和微观尺度物理国家研究中心);Shanghai Research Center for Quantum Science and CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学上海量子科学研究中心和中科院量子信息与量子物理学前沿卓越中心);Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学合肥国家实验室);Center on Frontiers of Computing Studies, Peking University(北京大学前沿计算研究中心);School of Computer Science, Peking University(北京大学计算机学院);Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät, Universität Siegen(锡根大学自然科学技术学院)
研究针对多体贝尔测试在大规模应用的障碍,引入广义Mermin不等式,通过实验在可编程超导处理器上对多达80个量子比特的GHZ态测试,结果表明增加测量设置数可提高贝尔违反率和噪声鲁棒性,为大规模GHZ态提供更优贝尔基准。
2026-07-28 quant-ph
Mermin's Inequalities of Multiple qubits with Orthogonal Measurements on IBM Q 53-qubit system
利用噪声中尺度量子(NISQ)技术研究了IBM Q 53量子比特计算机的纠缠特性。我们在IBM Rochester上研究了多量子比特(N=2到N=7)的类GHZ态,并将其Mermin多项式的最大违反值与解析结果进行了比较.采用N比特正交测量规则进一步证明纠缠小于局域实在论(LR)的最大值。测量的正交性是除LR最大值之外的另一个可靠的纠缠判据。结果表明,当N <= 4时,IBM 53量子比特的纠缠度相当好,而对于较长的纠缠链,纠缠度只对某些特殊的连通性有效。
2020-06-09 physics.data-an quant-ph
Bell and Mermin inequalities in Quantum Field Theory from vacuum projectors and Weyl operators
本文利用真空投影子和 Weyl 算符在标量量子场论中构造二分算符,并通过菱形区域测试函数的数值方法研究了 Bell 和 Mermin 不等式,发现了两者的显著违背并验证了团簇性质。
2025-05-06 hep-th math-ph math.MP
Generalized Ardehali-Bell inequalities for graph states
我们通过推广Ardehali [Phys.Rev.A46,5375(1992)]提出的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态的方法,导出了图态的贝尔不等式.利用这种方法,我们证明了具有非稳定观测量的贝尔不等式往往优于最优的GHZ Mermin型(或稳定观测量型)贝尔不等式.
2008-06-17 quant-ph
Observer Created Violation of Bell's Inequalities
如果通过适当的滤波器观察局部系统,它们可能违反贝尔不等式。导致违反的非定域性是在系统之外,包括观察者比较典型的两翼贝尔实验的结果。一个著名的格丹肯实验Mermin的基础上的例子,并解释贝尔试验的影响进行了讨论。
2003-01-05 quant-ph
Memory cost for simulating all quantum correlations of the Peres-Mermin scenario
兼容的量子测量的序列可以是上下文的,并且具有考虑量子观测的经典模型的任何模拟都需要使用一些内部存储器。在参考文献[New J. Phys. 13,113011(2011)]中,表明模拟来自Peres-Mermin场景的兼容可观测序列需要至少三个不同的记忆状态,以便不与量子理论的确定性预测相矛盾。我们将这种分析扩展到概率量子预测,并询问需要多少内存来模拟任何量子态产生的量子关联。我们发现,即使在这种全面的方法,只有三个内部状态所需的Peres-Mermin方案中的量子关联的完美模拟。
2017-07-19 quant-ph
Experimental demonstration of the violation of the temporal Peres-Mermin inequality using contextual temporal correlations and noninvasive measurements
本文提出了一种广义量子散射电路,它可以用来进行非侵入性的量子测量,并在NMR量子比特上实现。这种测量是测试时间非上下文不平等的关键要求。我们使用该电路在三量子位NMR量子信息处理器上实验证明了Peres-Mermin不等式(这是Klyachko-Can- Binicioglu-Shumovsky(KCBS)不等式的时间模拟)的违反。此外,我们实验证明了一个转换的贝尔型不等式(空间等价的时间KCBS不等式)的违反,并表明其Tsirelson界是相同的时间KCBS不等式。在时态KCBS场景中,上下文边界严格低于量子时态和非局部边界。
2021-01-06 quant-ph
Characterization of entanglement of more than two qubits with Bell inequalities and global entanglement
结果表明,3-和4-量子比特态的纠缠结构可以用Mermin-Klyshko型优化算子来表征。可以区分纯2量子比特纠缠和更高的纠缠。与整体纠缠度量和i-并发度进行了比较。
2004-08-16 quant-ph
Scalable Bell inequalities for multiqubit systems
基于Clauser-Horner-Shimony-Holt不等式,我们给出了一种利用多体量子比特系统的贝尔不等式的有效方法.这些贝尔不等式的设计与一个更简单的结构,适合实验演示。在最优条件下,我们得到了一组紧致的Mermin型不等式,并讨论了广义Greenberger-Horne-Zeilinger(GGHZ)态的量子破坏.此外,我们还揭示了四比特GGHZ态的量子非定域性与四粒子纠缠之间的关系。
2014-11-17 quant-ph
Quantitative comparison of quantum pseudo-telepathy games and Bell inequalities
HUN-REN Wigner Research Centre for Physics(匈牙利科学院维格纳物理研究中心);Institute of Mathematics and Informatics, Faculty of Science, University of Pécs(佩奇大学理学院数学与信息学研究所)
本文通过定量比较量子伪远距游戏与贝尔不等式违反,揭示了贝尔不等式在揭示纠缠性方面的有效性。
2026-02-13 quant-ph
Do all pure entangled states violate Bell's inequalities for correlation functions?
任何两粒子的纯纠缠态都违反了两粒子关联函数的贝尔不等式(吉辛定理)。我们证明了对于每个局部测量站有两个二分观测量的N粒子关联函数,存在N>2量子比特纯纠缠态,并且不违反任何贝尔不等式式.我们还发现Mermin-Ardehali-Belinskii-Klyshko不等式对于反驳局部真实描述并不总是最优的。
2002-09-16 quant-ph
Maximal violation of the Ardehali's inequality of $n$ qubits
本文刻画了$n$量子比特的Ardehali不等式的最大违反,证明了GHZ态和由它们通过局域幺正变换得到的态是最大违反Ardehali不等式的唯一态.由此得出结论,Ardehali不等式与Mermin不等式和Bell-Klyshko不等式一样,可以用来表征$n$量子比特的最大纠缠态。
2004-07-15 quant-ph
Exclusivity principle and unphysicality of Garg-Mermin correlation
关于概率分布的物理可实现性的问题在量子基础中是非常重要的。斯派克首先指出,这个问题不能回答从柯尔莫哥洛夫的公理单独。最近,Specker的这一观察激发了简单的原理(排他性原理/局部正交性原理),可以解释各种非定域性和上下文实验中可能的实验概率集的量子极限。我们在最简单的情况下研究了斯派克的观察,其中包括三个输入,每个输入有两个输出。然后,仅使用该原则施加的联合概率的线性约束,我们揭示了Garg-Mermin(GM)相关的非物理性质。有趣的是,GM关联被提出来证伪Fine的以下建议:如果Clauser和Horne(CH)的不等式成立,那么对于Einstein-Podolsky-Rosen类型的自旋1/2关联实验,即使每侧涉及两个以上的观测量,也存在确定性的局部隐变量模型。我们的研究结果表明,与CH场景不同,在单个副本级别的本地正交性原理不等同于GM场景中的无信令条件。
2017-10-27 quant-ph
Any multipartite entangled state violating Mermin-Klyshko inequality can be distilled for almost all bipartite splits
研究了多量子比特态的贝尔不等式违反与二分可量子化之间的显式关系。研究表明,即使对$N\ge 8$存在违反贝尔不等式的$N$ -量子比特束缚纠缠态[Phys.Rev.Lett. { \bf 87},230402(2001)],对于所有违反不等式的状态,存在至少一个分裂成两个组的各方,使得可以提取纯态纠缠[Phys. Rev. Lett. { \bf 88},027901(2002)]。我们在这里证明,对于所有的$N$ -量子比特状态违反不等式的可分解的二分分裂的数量与$N$呈指数增长,因此概率,随机选择的二分分裂是可分解的接近一个指数与$N$,因为$N$趋于无穷大。我们还证明了至少存在一个$N$ -量子比特束缚纠缠态违反该不等式当且仅当$N\ge 6$。
2009-02-07 quant-ph
Multi-Partite Entanglement Inequalities via Spin Vector Geometry
我们介绍的多体纠缠,来自自旋矢量的几何不等式。该标准是从各个子系统的自旋之间的交叉和点积迭代构造的,每个子系统可以具有任意维度。对于量子比特系综,我们的不等式的最大违反大于Mermin-Klyshko贝尔不等式的最大违反,并且最大违反态不同于Greenberger-Horne-Zeilinger态.某些束缚纠缠态违反了我们的不等式,但尚未发现这些束缚纠缠态的贝尔型违反。
2005-10-25 quant-ph
Bell's inequalities for states with positive partial transpose
我们研究违反n粒子贝尔不等式(由Mermin和Klyshko开发)的假设下,适当的部分转置的密度算子是积极的。如果所有关于将系统划分为p个子系统的转置都是正的,则违反的最佳上界是2^((n-p)/2)。特别地,如果关于所有子系统的部分转置是正的,则不等式满足。这是支持佩雷斯最近猜想的证据,部分转置的正性可以等价于局部经典模型的存在。
1999-10-14 quant-ph
Bell inequalities for three systems and arbitrarily many measurement outcomes
本文给出了一个关于三方和任意多个结果的贝尔不等式,它可以看作是Mermin贝尔不等式的自然推广.对于少数的结果,我们验证我们的不平等定义方面的多面体的局部相关性。我们调查这些不等式的量子违反,特别是关于希尔伯特空间维度。我们提供了强有力的证据,最大的量子违反只能达到使用系统的局部希尔伯特空间维数超过测量结果的数量。这表明,我们的不等式可以被用来作为多方的维证人。
2012-05-17 quant-ph
Correlation criteria for Bell type inequalities and entanglement detection
我们提供了一个新的标准来识别量子关联,这使我们能够找到贝尔型不等式,纠缠检测和关联之间的联系。我们利用该准则构造见证算子,可以用较少的局域测量来检测真正的多量子比特纠缠。讨论了量子关联的识别与Mermin不等式之间的联系。以同样的方式显示了用两个本地测量设置检测真正的四能级三方纠缠。进一步,通过量子关联准则,我们得到了任意高维二分系统的一个新的贝尔不等式,该不等式需要对测量结果进行较少的分析。
2006-07-27 quant-ph
Bell-type inequalities for systems of relativistic vector bosons
本文分析了矢量玻色子-反玻色子对系统中各类贝尔型不等式的违反情况,发现Mermin和CGLMP不等式在特定标量态下可被违反且违反程度依赖于粒子相对速度,而广义CHSH不等式则不被违反。
2023-07-25 hep-ph hep-th quant-ph
Experimental violation of multipartite Bell inequalities with trapped ions
报道了囚禁离子纠缠态对多体贝尔不等式的实验违反。首先,我们考虑资源状态之间的3和7个离子的基于测量的量子计算,并显示所有强烈违反贝尔型不等式的图形状态,违反的标准是足够高的保真度。其次,我们分析了GHZ状态的14个离子在以前的实验中使用更强的Mermin-Klyshko不等式产生的,并表明,在这种情况下,违反当地的现实主义与系统的大小呈指数增长。这些实验违反了确定性制备的纠缠态的多体Bell型不等式。此外,还封堵了检测漏洞。
2013-12-17 quant-ph
Demonstrating genuine multipartite entanglement and nonseparability without shared reference frames
多体非定域性是一个非常重要的研究课题,它是许多量子信息协议的重要资源。然而,通过违反贝尔不等式在实践中证明它是困难的。特别是,标准的实验设置需要远距离方的参考系的对准,这在实践中可能是具有挑战性的或不可能的。在这项工作中,我们研究了违反某些贝尔不等式,即Mermin,Mermin-Klyshko和Svetlichny不等式,没有共享的参考系,当各方共享Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)状态。此外,我们分析了这些违规行为如何表现出真正的纠缠和非局域性的多体特征。对于3,4和5方,我们表明,它是可能违反这些不平等的概率很高,当各方选择他们的测量从三个泡利运营商,只定义相对于他们的本地帧。此外,违反的概率,违反的数量,增加时,每一方选择他们的测量从四个运营商描述的顶点的四面体。我们还考虑了需要多少个随机选择的测量方向才能以高概率违反贝尔不等式。我们看到,所获得的违反水平也足以证明真正的多体纠缠和不可分性。最后,我们分析表明,选择从两个测量设置每一方是足够的,以证明最大程度的真正的多体纠缠和不可分性的确定性时,各方的参考系是在一个方向上对齐,使他们不同的只是在围绕一个轴的旋转。
2015-04-02 quant-ph
Refined Tsirelson Bounds on Multipartite Bell Inequalities
针对多方量子关联刻画难题,本文利用类似量子不确定性的基本约束,推导依赖子系统关联的 Svetlichny 与 MK 不等式精细化 Tsirelson 界,并通过实例证明其更紧。
2024-06-23 quant-ph
Relation between entanglement measures and Bell inequalities for three qubits
对于纯态的两个量子比特,纠缠度量(并发度${\cal C}$)与贝尔不等式的最大违反${\cal M}$之间存在一一对应的关系.对于${\cal C}$的三量子比特类似物(缠结$τ$),不存在这样的关系,但我们发现,数值数据与给定${\cal M}$的一组简单的$τ$上下界一致。$τ$上的界随着${\cal M}$的增大而变紧,因此它们是有实际用途的。贝尔不等式的Svetlichny形式给出了比Mermin形式更严格的界。我们发现,如果纠缠被替换为纠缠单调,可以识别的W状态和Greenberger-Horne-Zeilinger状态的范围可以进一步收紧。
2003-11-17 quant-ph
Violation of Locality Without Inequalities for Multiparticle Perfect Correlations
我们证明了在Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态的三量子比特系统中,局域性本身与完美的GHZ关联是冲突的。证明不以任何方式使用现实主义假设,并可能导致反驳的地方性。我们还提供了由地方施加的不平等。实验证实了这一推论,可能意味着真正的量子非定域性,并将加深我们对自然界非定域性的理解。
2003-07-20 quant-ph
Facet inequalities play an important role in detecting the nonlocality of a quantum state. The number of such inequalities depends on the Bell test scenario. With the increase in the number of parties, measurement outcomes, or/and the number of measurement settings, there are more nontrivial facet inequalities. For several Bell scenarios, by involving two dichotomic measurement settings for two parties and one dichotomic measurement by other parties, we show that the local polytope has only one nontrivial facet. For three parties, we have three variants of this inequality, depending upon which…
2023-03-17 quant-ph
Bell's inequalities and indeterminism
Clauser和Horne的不等式[ Phys. Rev. D 10,526(1974)]旨在克服确定性理论中其他不等式的有限范围,即使在完美检测器和完美角相关的情况下,也显示出有限的有效性。
2002-02-19 quant-ph
Certifying optimal device-independent quantum randomness in quantum networks
Hangzhou Dianzi University(杭州电子科技大学);Zhejiang Provincial Key Laboratory of Sensitive Data Security and Confidentiality Governance(浙江省敏感数据安全与保密治理重点实验室);The University of Hong Kong(香港大学)
本文提出了一族多方贝尔不等式,用于在量子网络中认证最优的设备无关量子随机性,并自测GHZ态,提升了非最大贝尔值下的随机性认证效率。
2026-08-11 quant-ph
Temporal Bell inequalities without noninvasive measurability
在实在性和完全相关的假设下,导出了时间贝尔不等式.不需要局部条件。当系统是宏观的时,完全相关性假设不可避免地取代了无创可测性假设.新的不等式在数量上被破坏。这种违反显然比普通贝尔不等式的类似违反更为严重。一些微观和宏观的情况下,这些不等式可以被认为是测试。
2005-06-27 quant-ph
An elegant proof of self-testing for multipartite Bell inequalities
本工作提出了一种简单且广泛适用的自测试论证,用于N体关联贝尔不等式,推广了Mayer-Yao公式并突破了线性不等式限制,为MABK、WWWŻB和Uffink不等式族提供了自测试证明。
2022-02-14 quant-ph
Exact minimum measurement dependence for faithful local deterministic models of multipartite GHZ-Mermin correlations
本文解决多体GHZ-Mermin关联的忠实局域确定性模型的最小测量依赖问题,得到不同粒子数下的精确依赖阈值,其服从闭合定律,最优隐变量密度有闭合形式,可用于设备无关证书领域。
2026-10-22 quant-ph
Joint reality and temporal Bell inequalities
在联合实在论假设下,利用完全相关性质,导出了一些新的时间贝尔不等式.不需要局部条件。当被测系统为宏观系统时,只要系统满足完全相关性,联合实在性假设就可以很好地替代无创可测性假设。新的不等式在数量上被破坏。这种违反可能比先前时间贝尔不等式的情况下的类似违反更严重。一些微观和中观的情况下,这些不等式可以被测试的粗略考虑。
2006-01-27 quant-ph
Experimental Three-Particle Quantum Nonlocality under Strict Locality Conditions
量子关联对于我们理解自然至关重要,具有深远的技术和基础影响。这些通常表现为违反贝尔不等式,从局部性和现实主义的假设中得出的界限,经典物理学不可或缺的概念。贝尔不等式的许多测试都研究了相关粒子对;然而,对多粒子量子相关性的巨大兴趣正在推动实验前沿测试系统,而不仅仅是对。到目前为止,所有对贝尔不等式的实验违反都需要补充假设,从而为结果打开了一个或多个漏洞,关闭这些漏洞是量子科学中最重要的挑战之一。在粒子对的实验中,个别的漏洞已经被关闭,最近的一个结果关闭了六离子实验中的检测漏洞。到目前为止,还没有实验能够用三个或更多粒子堵住定域性漏洞。在这里,我们使用光纤和自由空间链路将三光子Greenberger-Horne-Zeilinger纠缠态分布到独立的测量站。测量的相关性构成了测试Mermin的不平等,同时关闭的地方和相关的自由选择的漏洞,由于我们的实验配置和时间。我们测量到Mermin参数为2.77 +/- 0.08,违反了不等式2的范围超过9个标准差,局部性和自由选择漏洞的最小容差分别为264 +/- 28 ns和304 +/- 25 ns。这些结果代表了对量子力学基础和实际多方量子通信协议的最终测试的重大进展。
2013-09-05 quant-ph
Joint reality and Bell inequalities for consecutive measurements
在联合实在性假设下,利用完全相关性质,推导出了连续测量下的若干新的贝尔不等式。不需要局部条件。当被测系统为宏观系统时,只要系统满足完全相关性,联合实在论假设就能很好地替代非侵入性假设。新的不等式在数量上被破坏。这种违反可以预期比在先前的时间贝尔不等式的情况下更严重。粗略地考虑了一些微观和中观的情况,在这些情况下可以检验新的不等式。
2006-09-13 quant-ph
Contextuality provides one of the fundamental characterizations of quantum phenomena, and can be used as a resource in lots of quantum information processing. In this paper, we summarize and derive some equivalent noncontextual inequalities from different noncontextual models of the proofs for Kochen-Specker theorem based on Greenberger-Horne-Zeilinger states. These noncontextual inequalities are equivalent up to some correlation items which hold both for noncontextual hidden variable theories and quantum mechanics. Therefore, using single-photon hyperentangled Greenberger-Horne-Zeilinger stat…
2022-01-19 quant-ph
Geometric extension of Clauser-Horne inequality to more qubits
提出了Clauser-Horne(CH)不等式的一个几何多方推广.标准的CH不等式可以被证明是两个事件$A$和$B$之间的统计分离定义为$P(A\oplus B)$,其中$A\oplus B=(A-B)\cup(B-A)$满足距离公理这一事实的含义。我们的扩展三方的情况下是基于三角不等式的统计分离的三个概率事件$P(A\oplus B \oplus C)$。我们证明了Mermin不等式可以从我们的扩展CH不等式恢复到三个子系统。利用我们的三重CH不等式,我们研究了GHZ型和W型态的量子破坏。我们的不等式相比,另一种类型,所谓的$N$网站CH不等式。此外,我们认为如何推广我们的方法,更多的子系统和测量设置。我们的方法可以用来写几个贝尔型不等式在一个系统的方式。
2018-03-20 quant-ph
General Monogamy Relation between Information-Theoretic Contextuality Inequalities
我们表明,完美的交换图是充分紧的条件,承认非上下文描述的每个可观察集满足它在是非问题的情况下。在此条件下,我们提出了一种通过将全对易图分解为完美子图来证明两个信息论上下文不等式之间的一夫一妻关系的方法。这些结果为研究上下文性和理解量子信息理论提供了有力的工具。这一理论工作可以在现有的实验室技术中得到实验验证。
2015-02-04 quant-ph
Infinite violation of Bell inequalities in inflation
研究了暴胀中标量场的初量子态对Bell-Mermin-Klyshko(BMK)不等式的破坏.我们证明了标量场的双模压缩态Bunch-Davies真空极大地违反了贝尔不等式。然而,我们发现,违反BMK不等式不增加的模式的数量来衡量。然后我们考虑由两个标量场的四模压缩态表示的非Bunch-Davies真空。值得注意的是,我们发现,违反BMK不等式增加指数模式的数量来衡量。这表明,即使量子纠缠由于退相干而呈指数衰减,我们的宇宙具有量子力学起源的一些证据也可能在CMB数据中幸存下来。
2017-05-17 gr-qc hep-th quant-ph
No-signaling, perfect bipartite dichotomic correlations and local randomness
无信号约束的二部相关性进行审查。它表明,为了获得非平凡的贝尔型不等式,辨别无信号相关性从更一般的,必须超越只考虑产品的可观的期望值。一组新的非平凡的无信号不等式推导出有一个非常密切的相似的CHSH不等式,但有根本的不同。Roy、Singh和Avis等人提出的一系列不等式,其被声称对辨别无信令相关性是有用的,被示出为任何相关性都可以平凡地满足。最后,使用一组新导出的无信号不等式的结果与潜在的密码后果被证明:如果不同的当事人使用相同的设备,那么,一旦他们有完美的相关性在类空分离的二分法的可观的,他们知道,因为无信号的本地边缘不能,但完全随机的。
2011-08-19 quant-ph
General conditions for maximal violation of non-contextuality in discrete and continuous variables
量子力学的上下文性,即测量结果依赖于先前的测量,可以通过违反基于精心选择的可观测量的测量的不等式来显示。这种观测量的一个重要性质是,它们的期望值可以用获得两个互斥结果的概率来表示。为了满足这一点,不等式已被构造使用具有二分谱的观测量或使用从相空间中的位移算子获得的周期函数。在这里,我们确定的谱分解的观测值展示状态无关的上下文的量子力学的一般条件。因此,我们的研究结果不仅统一了现有的策略,最大限度地违反国家独立的非上下文的不平等,但也导致新的tagini使这种违反。我们的结果的后果之一是不可能有一个独立的状态最大违反的非上下文的Peres-Mermin的情况下,离散观测的奇数维。
2017-03-15 quant-ph
Reply to "Comment on 'Separability of quantum states and the violation of Bell-type inequalities'"
它是由C. Simon,quant-ph/0410032,quant-ph/0310116中使用的“经典性”的定义“比Bell的局部隐变量的概念窄得多”,并且在可分离的量子情况下,原始贝尔不等式的完美相关形式的有效性必然与“如果在两侧测量相同的(量子)可观察量,则完美相关的假设”相关联。在这里,我证明quant-ph/0410032中的这些和其他陈述是误导性的。
2005-02-14 quant-ph
Relaxed Bell inequalities and Kochen-Specker theorems
各种物理上合理的属性的组合,如无信号,决定论和实验自由意志,已知与量子相关性不相容。因此,这些属性必须单独或联合放宽任何模型的这种相关性。必要的放松程度在这里量化,通过自然距离和信息理论的措施。这允许在不同模型之间就它们所需的资源(诸如比特数、随机性、通信和/或相关性)进行定量比较。例如,测量依赖性是用于建模单重态相关性的相对强的资源,在测量设置和基础变量之间仅需要1/15的相关性。它示出了如何各种“放松”贝尔不等式可以获得,这精确地指定的互补程度的放松所需的模型任何给定的违反一个标准的贝尔不等式。本文还研究了一类Kochen-Specker定理对测量独立性松弛的鲁棒性。结果表明,Mermin定理仍然有效,除非测量无关性放宽1/3。Conway-Kochen '自由意志'定理和Hardy的结果不太稳健,如果测量独立性分别放松仅6.5%和4.5%,则会失败。一个附录显示了一个结果独立模型的存在等价于一个确定性模型的存在。
2011-07-16 quant-ph
New Bell inequalities for the singlet state: Going beyond the Grothendieck bound
当代版本的贝尔反对局部隐变量(LHV)理论的论点是基于Clauser Horne Shimony和Holt(CHSH)不等式,以及各种推广它的尝试。这些不等式的违反量不能超过Grothendieck常数的界限。然而,如果我们回到贝尔最初的推导,并使用体现在单重态自旋中的完美反相关,我们可以超越这些界限。本文导出了二维和三维情况下无迹双输出观测量的两粒子贝尔不等式,它们在单重态的破坏都超过了Grothendieck常数.此外,创建一个更高维的模拟完美的相关性,并应用最近的结果阿隆和他的同事(发明。Math.163499(2006))证明了对于无迹双结果观测量存在两粒子贝尔不等式,其违反随着测量维数和测量次数的增加而增加到无穷大.从技术上讲,这些结果是可能的,因为完美相关(或反相关)允许我们将不等式的指标从二分图的边转移到完全图的边。最后,它示出了如何将这些结果应用到混合维尔纳状态,只要噪声不超过20%。
2008-02-05 quant-ph
Violation of Bell inequality in perfect translation invariant systems
贝尔不等式和非定域性在一维量子系统中得到了广泛的研究。作为量子关联的一种,人们期望量子系统中也存在两体非定域性,就像两体纠缠一样。令人惊讶的是,对于各种模型,双量子比特状态不违反贝尔不等式,即,他们是本地人。最近,人们意识到这些结果与二分Bell关联服从的单偶权衡有关,因此相信对于一般平移不变系统,两量子比特态不应该违反贝尔不等式(Oliveira,EPL 100,60004(2012))。在这份报告中,我们将证明,在完美的平移不变系统,贝尔不等式可以被违反。构造了一个非平凡的模型来证实结论。
2013-08-01 quant-ph