Uncertainty rescued: Bohr's complementarity for composite systems
广义测不准关系不仅依赖于所考虑的两个观测量的对易关系，而且依赖于相互关联，特别是依赖于纠缠。因此，测不准关系和玻尔互补性之间的等价性在比预期的更广泛的意义上成立。
2000-04-12 quant-ph
Complementarity and the uncertainty relations
我们制定了一个一般的互补关系从任何厄米特算子离散非退化特征值。然后，我们阐明量子互补性和海森堡-罗伯逊的不确定性关系之间的关系。我们证明它们是紧密相连的。最后，我们用一些具体的建议实验来举例说明一般理论。
1999-04-19 quant-ph
Uncertainty and complementarity relations based on generalized skew information
测不准关系和互补关系是量子力学和量子信息理论的核心问题。利用广义Wigner-Yanase-Dyson（GWYD）斜信息，分别推导了关于互无偏测量（MUM）和一般对称信息完备正算子值测量（SIC-POVM）的不确定性和互补关系.我们的结果包括一些现有的特殊情况。我们还通过提供一个详细的例子来验证我们的结果。
2021-08-05 quant-ph
Complementarity-based complementarity: the choice of mutually unbiased observables shapes quantum uncertainty relations
针对MUBs导出的量子不确定性关系被认为与观测变量选择无关的问题，本文通过实验与数值方法证明5维系统中不同三MUB集合会导致不同的熵与方差互补界限。
2025-10-21 quant-ph
Quantum complementarity of clocks in the context of general relativity
时钟在广义相对论和量子力学的交界处扮演着特殊的角色。我们分析了一个时钟干涉思想实验，并从理论上推导和实验上检验了引力时滞背景下量子时钟的互补关系。我们详细研究了这种关系，并讨论了它的应用到各种类型的量子钟。
2018-02-26 quant-ph
Uncertainty-Complementarity Balance as a General Constraint on Non-locality
我们提出了一个不确定性互补平衡关系，并建立非局部性，互补性和不确定性之间的定量联系。我们的平衡关系，这是制定在一个理论独立的方式，国家的两个测量顺序进行，在第一次测量中表现出的互补性方面的干扰不大于第一次测量的不确定性。量子理论尊重我们的平衡关系，从这个平衡关系可以导出Tsirelson界，直到一个不必要的假设。在最简单的Bell情形下，我们证明了一般非定域理论的Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式的界可以表示为平衡强度的函数.作为应用，我们导出了Popescu-Rohrlich盒的平衡强度和非局部界。我们的结果揭示了三个基本概念之间的定量联系，即，不确定性、互补性和非局部性。
2018-08-20 quant-ph
Operational foundations of complementarity and uncertainty relations
所谓的准备不确定性可以从纯操作的角度来理解。也就是说，当某对可观测量没有准备时，它们都表现出确定性统计数据时，就会发生这种情况。然而，不确定关系的右边通常是不可操作的，因为它依赖于量子形式主义。此外，虽然可观测量的联合不可测性是一个操作概念，但玻尔意义上的互补性（即描述系统所需的过量信息）尚未用纯粹的操作术语表示。在本文中，我们提出了一个解决这些问题的方法，通过引入互补性的操作定义，并进一步假设不确定性作为物理理论中互补性的必要代价。换句话说，我们建议把（运算）互补作为不确定关系的右侧。具体地说，我们首先确定了两个不同的概念，不确定性和互补性，上述原则在量子力学。我们还介绍了不确定性和互补性的一般措施的假设。为了定义互补性的量词，我们首先转向简单的独立性概念，它仅根据统计两个观测量来定义。我们还使用我们的框架来定义新的互补性指标的基础上（i）随机访问码的性能，（ii）观察到的统计数据的身体的几何特性，和（iii）信息的变化。然后，我们表明，它们可以用来状态的不确定性关系。此外，我们表明，非信号和不确定性关系表示的互补型（ii）导致的Tsirelson界的CHSH不等式。最后，我们证明了信息因果关系的一个变种，称为信息内容原则，可以解释为上述意义上的不确定性关系。
2019-03-19 quant-ph
Uncertainty-Reality Complementarity and Entropic Uncertainty Relations
量子可观测量的真实性是量子力学基础中长期感兴趣的一个特征，最近已经通过熵测量进行了量化和深入研究[Phys. Rev. A 97，022107（2018）]。然而，在非对易观测量之间没有与状态无关的“现实权衡”，因为在某些系统中，所有的观测量都是真实的。Lett. 112，40005（2015）]。我们证明了在量子记忆存在下的熵不确定性关系[Nature Phys.6，659（2010）]完美地补充了所讨论的现实概念，在现实和量子不确定性之间进行权衡。对两个观测量，给出了包含不确定性和真实性熵测度的状态无关互补不等式。
2019-01-26 quant-ph
Aspects of Complementarity and Uncertainty
量子粒子的双缝实验为量子力学的行为提供了许多见解，包括玻尔的互补原理。在这里，我们分析爱因斯坦的反冲缝版本的实验，并显示如何粒子和反冲缝之间的不可避免的纠缠作为一个哪种方式的检测器是负责互补性。我们从这种纠缠中推导出了恩格尔-格林伯格-亚辛对偶性，它也可以被认为是反冲狭缝的某些互补观测量之间的和不确定性关系的结果。因此，纠缠和不确定性都是探测过程中不可或缺的一部分，尽管它们的方式与玻尔和爱因斯坦所设想的完全不同。
2016-09-01 quant-ph
Uncertainty reconciles complementarity with joint measurability
互补性和不确定性的基本原则被证明是有关的可能性联合unsharp测量对noncommuting量子观测。提出了一种新的互补观测量联合测量方案。观测量被表示为正算子值测度（POVMs），其内在的模糊参数被发现满足一个有趣的回报关系，反映互补性。同时，这个关系也代表了海森堡测不准关系在测量不精确时的一个例子。一个模型独立的考虑表明，这种不确定性关系是逻辑上连接的POVM的联合可测性的问题。
2002-11-12 quant-ph
Cohesion accounting of complementarity in path--polarization interferometry
University of Cantabria（坎塔布里亚大学）
本文在偏振双缝干涉中建立了四个可观测量的精确恒等式，揭示了可见度、路径可预测性和混合度之间的定量互补关系。
2026-06-18 physics.optics quant-ph
The Physics of Quantum Information: Complementarity, Uncertainty, and Entanglement
本论文的首要目标是证明互补性是量子信息理论的核心，它使我们能够理解“量子信息“指的是什么信息，并且它在理解和构建量子信息处理协议方面是有用的。构成这些主张的基础的详细研究结果可以在所收录的论文中找到，这里的目的是提供一个更一般观众可以理解的概述。
2012-12-11 quant-ph
An open quantum system approach to complementarity in neutral kaon interferometry
在二体量子系统中，两体之间的纠缠关联直接影响着波粒二象性现象。这种效应已经被M. Jakob和J. Bergou [Optics Communications 283（5）（2010）827]。本文利用$K$ -介子在自由空间中的传播过程，并考虑其弱衰变态作为第二部分，研究了K介子-反K介子振荡中的这种效应。我们表明，一个新的定量“triality”关系举行，类似于雅各布和贝尔古考虑。在我们的例子中，它将对应于不同的K介子传播模式$K_S $、$K_L $的衰变产物状态之间的可纠缠性、这些状态之间的类波路径干涉量以及由约化的冯诺伊曼熵给出的纠缠量联系起来。这个不等式可以解释奇异振荡和先前文献中考虑的寿命信息之间的互补性，因此可以看到它是如何受到纠缠关联的影响的。正如我们将要讨论的那样，它允许人们通过$K^{0}$ $\overline{K}\,^{0}$振荡清楚地看到纠缠在量子互补中的基本作用。
2016-12-08 hep-ph quant-ph
Quantum Optical Discussion of Uncertainty and Complementarity in a Mach-Zehnder Interferometer
我们讨论了互补性和不确定性的一个gedanken Which-Way（Welcher-Weg）实验中的马赫-曾德尔干涉仪。虽然Welcher-Weg测量可以在探测器本身的动量变化可以忽略不计的情况下进行，但干涉图样的变化必须对应于粒子动量分布的变化。Mach-Zehnder干涉仪和Welcher-Weg测量之间的纠缠引入了正交性，使粒子的干涉失效，但同时，它也在粒子和整个纠缠系统的其他部分（包括宏观部分）之间产生了动量转移。这一分析可能与延迟选择解释有关。我们展示了动量变化发生的地方，我们得出结论，纠缠是理解互补性（即哪条路与干扰）和位置-动量不确定性关系是如何交织在一起的关键。
2000-08-23 quant-ph
Complementarity and the nature of uncertainty relations in Einstein-Bohr recoiling slit experiment
在全量子理论的背景下，建立了爱因斯坦-玻尔双缝实验的模型。在该模型中，具有双缝的可移动壁的状态和动力学，以及进入双缝的粒子的状态，由量子力学描述。利用该模型分析了干涉图样的显示与粒子轨迹的判别之间的互补性，通过比较Kennard-Robertson型和Ozawa型测不准关系，得出了双缝实验中涉及的测不准关系不是Ozawa型测不准关系，而是Kennard型双缝壁位置和动量的测不准关系。一个可能的实验来测试的互补关系的建议。也有人认为，发生在量子系统和经典系统的界面上的各种现象，包括可纠缠性，干涉，退相干，量子擦除器和弱值，可以被理解为纠缠的方面。
2015-07-16 quant-ph
On the connection between Complementarity and Uncertainty Principles in the Mach-Zehnder interferometric setting
在马赫-曾德尔干涉的框架下，我们重新审视了量子力学的互补原理和不确定原理之间的联系。具体地说，我们证明了，对于一对适当选择的观测量，互补路径信息和条纹可见度之间的权衡关系等价于Schr\”Odinger和Robertson的，以及Landau和Pollak提供的。我们还采用熵的不确定性关系（基于Rényi熵的措施），并研究其意义的熵参数的不同值。我们表明，这些不同的值定义的制度，产生质的不同的信息系统，在协议的结果[A。Luis，Phys.Rev.A84，034101（2011）]。我们发现，存在着一个制度，熵不确定性关系可以作为标准，以查明最小的不确定性的非平凡状态。
2012-06-14 quant-ph
Products of weak values: uncertainty relations, complementarity and incompatibility
弱值的量子观测量的产品示出的价值，在推导量子不确定性和互补关系，弱和强测量统计。首先，一个“产品表示公式”允许标准海森堡不确定性关系从复杂的随机变量的经典不确定性关系推导出来。我们表明，这个公式也导致了强烈的不确定性关系的酉算子，并解释为最佳（复杂）估计的量子观测值的弱值的基础。此外，我们表明，两个不相容的观测，弱和强测量的弱测量上下文服从互补关系下的交换这些观测，在相应的弱值的产品上界的形式。此外，弱纯度，量子纯度和量子不相容性之间，以及弱和强的联合概率分布之间的一般权衡关系，得到基于产品的实部和虚部的弱值，这些关系量化的程度弱概率可以采取异常值在给定的上下文中。
2016-06-07 quant-ph
Einstein's Recoiling Slit Experiment, Complementarity and Uncertainty
我们分析了爱因斯坦的反冲缝实验，并指出粒子和反冲缝之间不可避免的纠缠不是玻尔的回答的一部分。我们表明，如果考虑到这种纠缠，可以提供一个更简单的答案爱因斯坦。我们还从这种纠缠中导出了Englert-Greenberger-Yasin对偶关系。此外，我们表明，恩格勒-格林伯格-亚辛对偶关系也可以被认为是一个后果的总和不确定性关系的某些可观的反冲缝。因此，测不准关系和纠缠都是哪种探测过程的组成部分。
2013-05-14 quant-ph
Unveiling quantum steering by quantum-classical uncertainty complementarity
本文提出一种比熵不确定性关系更紧的量子-经典不确定性互补关系，并据此构造更高效的导引见证，揭示相干性与量子导引之间的定量操作联系。
2025-05-09 quant-ph
Quantitative duality and neutral kaon interferometry in CPLEAR experiments
本文讨论了玻尔互补原理和干涉对偶性的定量表述，并将其应用于中性K介子系统。CPLEAR协作组织最近的测量结果可以很容易地用“中性K介子干涉测量法”来解释，说明并证实了量子力学的这些基本原理。
2003-07-03 hep-ph quant-ph
A double-slit `which-way' experiment on the complementarity--uncertainty debate
在杨氏双缝中进行单向测量会破坏干涉图样。玻尔声称，波和粒子行为之间的互补性是由海森堡的不确定原理强制执行的：区分两个距离为s的位置将一个随机动量q \sim \hbar /s传递给粒子。这一说法一直受到争议：史高丽等人声称在某些情况下，干涉可以在没有动量转移的情况下被摧毁，而斯托里等人则声称玻尔的立场总是有效的。我们使用弱测量的实验技术来解决这个问题。我们测量q的分布，该分布远超过[- \hbar /s，\hbar /s]，但仍然具有与零一致的方差。因此，这个弱值动量转移分布P_{wv}（q）反映了争论的双方。
2007-08-29 quant-ph
Trade-off between predictability and quantum coherence for multi-path interferometry and its operational interpretation
Laboratoire de Physique de l’École Normale Supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris（巴黎高等师范学院物理实验室，巴黎高等师范学院，巴黎文理研究大学，法国国家科学研究中心，索邦大学，巴黎大学）
研究多路径设置下可预测性与量子相干性的互补关系，引入基于基的可预测性，推导二者权衡关系，该关系赋予相干性度量操作解释，为源独立量子随机数生成器的猜测概率提供最坏情况界限。
2026-07-22 quant-ph
Uncertainty and Complementarity Relations in Weak Measurement
我们证明了不确定性关系，定量地表达了不可能联合尖锐的准备前和后选择的量子态测量不兼容的观测值在弱测量。通过定义一个合适的算子，其在预先选定的量子态中的平均值给出弱值，我们证明了两个这样的算子对应于两个非对易观测量的方差可以有新的不确定关系.这些推广了最近的较强的不确定性关系，使非平凡的两个观测量的方差之和的下界，充分捕捉的概念，不相容的观测量。此外，我们证明了两个非交换投影算子的弱值服从互补关系。具体地说，我们表明，对于一个预先选定的状态，如果我们测量一个投影对应于一个可观察的$A$弱其次是另一个可观察的强测量$B$（对于后选择），并且对于相同的预选状态，我们测量对应于可观测$B$的投影仪，该投影仪弱地跟随着可观测$A$的强测量（对于后选择），则这两个弱值的乘积总是小于1。这表明，即使它们单独是复杂的，可以很大，它们的产品总是有界的。
2014-11-26 quant-ph
Physical reality and the Complementarity Principle
考虑到冯诺依曼测量过程的干扰实验表明，在传入波的不确定性，负责其干扰，在测量过程中转化为测量仪器的不确定性。然而，在该装置上的后续测量没有揭示关于干扰波的任何新信息。在量子信息最新进展的背景下，这一观察结果为量子力学的信息论解释提供了论据。
2001-05-15 quant-ph
Phase-Entanglement Complementarity with Time-Energy Uncertainty
我们给出了量子系统的Berry相位及其与周围环境纠缠的统一观点。前者反映了系统与经典环境之间的不可分离性，后者反映了量子环境之间的不可分离性，而几何时能不确定性的概念可以作为这种不可分离性的标志。基于这一观点，我们研究了它们之间的关系，在量子-经典过渡的环境中，与援助的自旋半粒子（量子比特）模型暴露于量子-经典混合场。在量子-经典跃迁中，Berry相位与时间-能量不确定性之间的关系与只有经典场的情况类似，而量子比特混合态的几何相位与纠缠之间的关系是互补的。也就是说，对于一个固定的时间-能量不确定性，纠缠逐渐取代的混合几何相位的量子场消失。在经典极限下，混合几何相变为Berry相.用位移谐振子模型也可以得到同样的结果。
2013-12-27 quant-ph
Uncertainty in the context of multislit interferometry
基于Aharonov等人提出的相互交换的“模”位置和动量算符及其互补算符，导出了一对与多狭缝干涉术的量子态相关的不确定关系.我们提供了一个精确的参数，为什么这些关系优于标准的海森堡不确定性关系在表达空间定位和条纹的外观之间的互补性。我们进一步支持的论点与明确的计算涉及波函数专门定制的干涉设置。在概念上发展Aharonov及其同事的想法，我们展示了模块化动量应该如何反映给定的实验设置，产生一个精确的可观测值，准确地捕捉干涉图案的精细结构。
2014-08-28 quant-ph
Complementarity and uncertainty in a two-way interferometer
从算符的角度出发，在双路干涉仪中重新研究了可预报性和可见性这两个互补量。引入一个厄米特算子和一个非厄米特算子（由两个厄米特算子组成）分别用于可预测性和可见性。由于两个算子之间的非交换性，可预报性和可见性不能同时精确测量。可预测性和可见性的方差之和（总方差）用于测量不确定性，其通过等式$(δ_P)^2+(δ_Vf)^2+P^2+V^2=2$与互补关系相关联。这种对可预测性和可见性的新描述将互补关系和不确定性关系联系起来，尽管它们都不能直接从另一个导出。
2010-11-24 physics.optics quant-ph
Violation of the principle of Complementarity, and its implications
玻尔的互补原理预言，在welcher weg（“哪条路”）实验中，获得完全可见的干涉图样将导致路径知识的破坏。在这里，我报告一个失败的预测，在光学干涉实验。相干激光穿过双针孔并允许穿过会聚透镜，其形成各个针孔的良好分辨的图像，从而提供完整的路径知识。然后，将一系列细线放置在先前测量的位置处，该位置对应于透镜上游的干涉图案的暗条纹。没有减少的分辨率和总辐射通量的图像被发现在直接与互补互补原理的预测不一致。在本文中，目前的测量理论的批评，并介绍了一种新的非微扰技术的系综性质。此外，另一个版本的这个实验没有成像透镜的建议，和一些违反互补性的另一个建议的实验，以调查光子的性质和它的“空波”的影响进行了简要讨论。
2007-01-07 quant-ph
Complementarity in atomic and oscillator systems
我们开发了一个统一的，信息理论的解释，是适用于有限维（原子）和无限维（振荡器）系统的数相互补。相关的不确定原理作为{ \it熵过剩}的下界而得到，所述熵过剩是数熵和相位知识之间的差，后者被定义为关于均匀分布的相对熵。
2010-05-19 quant-ph
Role of complementarity in superdense coding
两个可观测量的互补性往往被捕获在不确定性关系中，它量化了知识中不可避免的权衡。在这里，我们研究互补性的信息处理任务的背景下：我们链接的互补性的两个观察到他们的有用性超密集编码（SDC）。在SDC中，Alice通过发送单个qudit向Bob发送两个经典的信息dit。然而，我们表明，编码与交换酉防止爱丽丝发送一个以上的dit每个qudit，这意味着互补性是必要的SDC是一个经典的信息传输策略的关键。当Alice用Pauli算子的乘积编码$X$和$Z$基时，我们根据$X$和$Z$基元素的重叠来量化这些编码的互补性。我们的主要结果明确地解决了作为互补性的函数的SDC容量，表明重叠矩阵的熵给出了容量，当预共享状态是最大纠缠。我们将这个方程推广到具有对称噪声的资源，例如预共享的Werner状态。在最一般的情况下，任意噪声资源，我们得到一个类似的下界的SDC容量。我们的结果揭示了互补性在确定SDC中的量子优势中的作用，并且似乎从根本上很有趣，因为它们与不确定性关系有着惊人的相似之处。
2013-11-26 quant-ph
Complementarity in atomic (finite-level quantum) systems: an information-theoretic approach
我们发展了原子系统中的数相互补的信息论解释，其中相位被视为一个连续的正算子值测度（POVM）。相关的不确定原理获得的上界的知识的总和，这两个可观的情况下，两个级别的系统。一个更紧密的界限表征的不确定性关系的数值方面，涉及这些变量的加权知识和。我们指出，在这些系统中的互补性偏离相互unbiasededness在两个signalificant的方式：第一，POVM变量的最大知识是小于日志（尺寸）位;第二，令人惊讶的是，对于高维系统，unbiasedness可能不是相互的，但单向的，在该阶段仍然是无偏的，相对于数量状态，但反之亦然。最后，我们研究了非耗散和耗散噪声对单量子比特系统中这些互补变量的影响。
2009-06-07 quant-ph
Ramsey Interferometry in Correlated Quantum Noise Environments
我们量化的时空相关的高斯量子噪声的影响频率估计的拉姆齐干涉。虽然在经典的噪声环境中的相关性可以被利用，以减少相对于不相关的情况下的不确定性，我们表明，量子噪声环境与频率不对称的频谱一般会引入额外的来源的不确定性，由于不受控制的纠缠的传感系统介导的浴。对于玻色子源的集体噪声和实验相关的集体自旋观测值的代表性情况下，我们发现，不确定性可以随探针的数量呈指数增加。作为一个具体的应用，我们表明，由于晶格振动模式的相关量子噪声可以排除超经典的精度标度在电流振幅传感实验与囚禁离子。
2018-08-30 quant-ph
General framework of quantum complementarity from a measurement-based perspective
本文从测量视角建立以信息排斥关系表述量子互补性的一般框架，涵盖波粒二象性关系，并揭示其在纠缠目击及熵不确定性关系中的应用。
2023-09-29 quant-ph
Experimental test of universal complementarity relations
互补性限制了不相容的量子观测量可以联合测量的精度。尽管有流行的概念，海森堡测不准关系并没有量化这个原理。我们报告的实验验证普遍有效的互补关系，包括改进的关系在这里得到的。我们利用两个光子量子比特之间的爱因斯坦-波尔多尔斯基-罗森相关性，共同测量一个不兼容的可观测量。我们的测量误差的乘积低到足以违反广泛使用但不普遍有效的阿瑟-凯利关系。
2013-05-30 quant-ph
Preparation and measurement: two independent sources of uncertainty in quantum mechanics
在哥本哈根诠释中，海森堡测不准关系被解释为互补性概念的数学表达，量化了在不相容观测量的同时或联合测量中必然发生的相互干扰。这种解释在很久以前就受到了Ballentine的批评，最近又受到了实验性的挑战。这些批评可以通过使用正算子值测度的广义形式主义来证实，从中可以导出一个新的不等式，精确地说明了哥本哈根互补概念。讨论了制备和测量在产生量子力学不确定度中的不同作用。
1999-01-07 quant-ph
Communicating the Heisenberg uncertainty relations: Niels Bohr, Complementarity and the Einstein-Rupp experiments
爱因斯坦-鲁普实验在量子力学的历史上一直被忽视。虽然这可以用Emil Rupp后来被揭露为欺诈并捏造结果的事实来解释，但由于当时对实验的重视，这是不合理的。本文讨论了Rupp的欺诈行为、爱因斯坦和Rupp之间的关系以及爱因斯坦-Rupp实验，并认为这些实验对Niels Bohr的互补性发展和Werner Heisenberg的不确定关系的表述产生了影响。
2015-05-29 physics.hist-ph quant-ph
Complementarity relations for multi-qubit systems
我们推导出两个互补关系，约束个人和二分属性，可能同时存在于一个多量子比特系统。第一个表达式，适用于n个量子比特的任意纯态，表明系统中单个成员所拥有的单粒子性质的程度受到该量子比特和系统其余部分之间存在的二分纠缠的限制。这一结果意味着纠缠共享现象是互补性的一个特定结果。第二个表达式适用于两个量子比特的任意状态，纯的或混合的，量化了纠缠量，可分离的不确定性和编码在量子态中的单粒子属性之间的权衡。可分离的不确定性是我们对单个子系统所具有的属性的无知的自然度量，并且可以用来完全表征两量子比特系统中纠缠和混合之间的关系。两量子比特互补关系产生了一个有用的几何图像，其中局部子系统属性的均方根值就像密度矩阵空间中的坐标，并提出了解释量子力学问题的可能见解。
2004-12-03 quant-ph
The complementarity relations of quantum coherence in quantum information processing
建立了量子信息处理中相干相对熵的两个互补关系，即，量子密集编码和隐形传态首先给出了二分系统的局域量子相干性与最优稠密编码容量之间的类不确定性关系。该关系也可以应用于使用单位无记忆噪声量子信道的密集编码的情况。进一步给出了两量子比特系统的局域量子相干性与隐形传态保真度之间的关系。
2017-02-20 quant-ph
Bohr's complementarity
Federal University of Santa Maria（圣玛丽亚联邦大学）；State University of Campinas（坎皮纳斯州立大学）；Centre for Theoretical Physics, Jamia Millia Islamia（贾米亚米利亚伊斯兰大学理论物理中心）
本文回顾了互补性概念的历史演变，从玻尔的原始表述到现代量化，并探讨其与量子理论基本假设的深刻联系及相关发展。
2026-05-25 quant-ph
An information theoretic study of number-phase complementarity in a four level atomic system
研究了在电磁感应透明（EIT）和相干布居囚禁（CPT）条件下，激光驱动的四能级原子系统中的数-相位不确定性。不确定性描述使用（熵）知识的两个互补变量，即数量和相位，其中知识被定义为相对于均匀分布的相对熵。在耦合激光和探测激光强度近似相等的情况下，原子处于CPT态，基态之间存在相干性，相应地，存在大的相位知识和较低的数目知识。当耦合激光强度大得多且原子处于EIT态时，情况正好相反。我们还研究了这些影响中存在的高阶非线性吸收，这被认为是产生退相效应。
2011-08-02 quant-ph
Validity of black hole complementarity in the context of generalized uncertainty principle
针对GUP背景下不可克隆定理有效性的争议，本文通过计算不同GUP形式下Schwarzschild黑洞的温度修正及复制信息所需能量，证明该能量超过黑洞质量，从而支持不可克隆定理依然成立。
2023-04-28 gr-qc quant-ph
Tight qubit uncertainty relations studied through weak values in neutron interferometry
Atominstitut, TU Wien（维也纳工业大学原子研究所）；Department of Applied Physics, Hokkaido University（北海道大学应用物理系）；Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University（广岛大学先进理工学研究科）；Institut Laue Langevin（劳厄-朗之万研究所）
通过中子干涉仪中的弱值实验，验证了量子比特误差-扰动关系的紧密性。
2025-11-19 quant-ph
Multidimensional entropic uncertainty relation based on a commutator matrix in position and momentum spaces
Byalinicki-Birula和Mycielski给出的连续变量的测不准关系用Shannon微分熵表示正则共轭变量$(x_1,x_2,\cdots x_n)$和$(p_1,p_2,\cdots p_n)$的两个$n$ -元组之间的互补性。在这里，我们考虑的推广，不是典型的共轭变量，并推导出一个熵的不确定性关系表示任何两个$n$变量高斯投影测量之间的平衡。熵的界表示在测量变量之间的一个矩阵的行列式。这种不确定性关系也捕捉任何两个不相容的线性正则变换之间的互补性，被写入相空间中相应的辛矩阵的限制。最后，我们将这种不确定关系推广到Rényi熵，并证明了一个基于协方差的不确定关系，它推广了Robertson关系。
2018-01-12 quant-ph
Quantum states for Heisenberg-limited interferometry
干涉仪的相位分辨率受到所谓的海森堡极限的限制，海森堡极限指出最佳相位灵敏度与干涉粒子的数量N成反比，比标准量子极限提高1/sqrt{N}。我们已经使用模拟退火，一种全局优化策略，系统地搜索量子干涉仪输入状态，接近海森堡有限的不确定性估计的干涉仪相移。我们比较这些国家的表现，其他非经典国家已经知道产生海森堡有限的不确定性。
2007-07-19 quant-ph
Quantum Uncertainty and Entropy
University of Pavia（帕维亚大学）；INFN Sez. Pavia（意大利国家核物理研究所帕维亚分部）
本文综述量子力学中各种不确定性关系及其细微差别，涵盖基础应用如互补性理解及实际应用如量子计量与密码学，同时讨论方差与熵基不确定性。
2026-04-10 quant-ph
Information complementarity: A new paradigm for decoding quantum incompatibility
不相容或不可联合测量的观测量的存在是量子力学的一个特征，它是许多非经典现象的根源，如不确定关系、波粒对偶行为、贝尔不等式违反和上下文性。然而，尽管这个问题至关重要并且许多研究人员付出了巨大的努力，但甚至没有直观的标准来确定两个（广义）可观察量的兼容性。在这里，我们介绍了一个信息理论的范式，连同一个直观的几何图片解码不兼容的可观，从两个简单的想法开始：每个可观只能提供有限的信息和信息是单调的数据处理。借助量子估计理论，我们引入了一族检测不相容观测量的普适判据和一个不相容的自然测度，它们适用于任意数目的任意观测量。在此基础上，我们导出了一类普适的测量不确定关系，为量子波粒二象性提供了一个简单的信息论解释，为理解Bell非定域性、上下文性和量子精度极限提供了新的视角.
2015-09-14 quant-ph
Collapse of the quantum correlation hierarchy links entropic uncertainty to entanglement creation
量子关联具有基础性和技术性，因此引入了许多措施来量化它们。这些措施的一些层次排序已经建立，例如，不和谐大于纠缠，我们提出了一类二分态，称为预测量态，其中几个层次崩溃到一个单一的值。由于预测量态是当系统与测量设备相互作用时产生的那种状态，因此层次崩溃意味着可观察量的不确定性与量子相关性（纠缠，不和谐等）定量相关。当被测量的时候，不确定性和量子关联之间的这种奇妙联系，导致了对不确定原理的熵公式的重新解释，即所谓的熵不确定性关系，包括那些允许量子记忆的关系。这些关系可以被认为是测量不相容的可观测量时产生的纠缠的下限。因此，我们发现，纠缠创造表现出互补性，一个概念，应该鼓励探索“纠缠互补关系”。
2012-11-10 quant-ph
A new type of complementarity between quantum and classical information
物理系统包含的信息可以分为经典信息和量子信息。经典信息是局部可访问的，允许人们执行诸如物理工作之类的任务，而量子信息允许人们执行诸如隐形传态之类的任务。结果表明，这两种信息是互补的，在这个意义上，双方可以获得量子信息，或经典信息，但不能两者兼而有之。这种互补性的形式与量子力学中通常遇到的互补性非常相似。对于纯态，纠缠扮演普朗克常数的角色。我们还发现了另一类适用于算子的互补关系，并在双方只能进行局部运算和经典通信时导出。为了形式化这个概念，我们定义了限制换位子。两个量子比特的奇偶性和相位等可观测量可以交换，但它们的限制交换子是非零的。我们还发现，互补性是纯粹的意义上，可以“解耦”的不确定原理。
2002-07-03 quant-ph
Robustness of Heisenberg-limited interferometry with balanced Fock states
具有海森堡有限相位分辨率的干涉测量学在下一代原子钟、引力波探测器和量子信息科学中可能发挥重要作用。对于实验实现，相位分辨率的鲁棒性是至关重要的，因为任何实验实现都会受到不完美的影响。在这篇文章中，我们研究的鲁棒性的相位重建与两个数量的状态作为输入受波动的状态准备。我们发现，相位分辨率是不敏感的粒子总数的波动和鲁棒性对噪声在输入端的数量差。相位分辨率以一种具有明确物理解释的通用方式取决于数差的不确定性：由于海森堡极限引起的基本噪声和由于状态准备不完善引起的噪声基本上独立地对相位的总不确定性做出贡献。对于小于1的数差不确定性，第一噪声源是主导的，并且相位分辨率基本上是海森堡有限的。对于大于1的数差不确定性，由于状态准备不完善的噪声是占主导地位的，相位分辨率与数差不确定性线性恶化。
2008-10-27 quant-ph
Light-pulse atom interferometry with entangled atom-optical elements
针对光场量子特性导致原子干涉可见度下降的问题，本文证明利用所有光场间的纠缠可擦除原子路径信息并部分恢复可见度，突显了互补性的作用。
2024-01-23 physics.atom-ph quant-ph
Planar quantum squeezing and atom interferometry
我们得到了平面上两个正交自旋分量方差之和的一个下界。这给出了一个新的平面不确定性关系，即使海森堡关系是无用的。我们研究了渐近的，大的$J$极限，并推导出饱和这种不确定关系的平面量子压缩态的性质。这些态将自旋压缩的概念推广到任意两个共轭自旋方向。我们证明了在具有临界吸引相互作用的两个耦合势阱中，玻色-爱因斯坦凝聚体的基态可以在实验上实现平面量子压缩。这些状态同时降低了所有相位角处的干涉相位噪声。这对于测量相位完全未知的单次干涉相位测量是有用的。我们的结果也可以用来推导多自旋$J$在不同位置的纠缠准则，在量子信息的应用。
2011-07-18 quant-ph
Quantum Complementarity and Operator Structures
我们建立了量子信道及其纠错码和私有码的算符结构恒等式，强调了两种观点之间的互补关系。相关的结构包括可校正和私有算子代数，以及算子空间，例如量子信道的乘法域和零空间及其互补映射。对于私有化到量子态的情形，我们也导出了相关的维数不等式，这些不等式可以看作是算子代数测不准关系。
2019-02-05 math.OA quant-ph
Uncertainty relations on the slit and Fisher information
狭缝上的衍射可以根据海森堡不确定原理来解释。这个简单的例子暗示了信息论对于量子物理学的重要性。在量子干涉测量的背景下，进一步讨论了一个特别有趣的信息度量--Fisher信息--在量子测量中所起的作用。
2003-09-25 quant-ph
Persistence of Quantum Triality Relations in Open Qubit and Qutrit Systems
本文研究了在开放量子系统中量子三元关系的持续性，通过分析相干性、可预测性和纠缠在噪声通道下的行为，展示了其在退相干下的鲁棒性。
2025-11-28 physics.optics quant-ph
