Popescu-Rohrlich Boxes in Quantum Measure Theory
在量子层次上证明了Sorkin测度理论中的两个结果。一个是加强现有的约束的相关性在EPR-玻姆设置的假设下,概率承认一个强阳性的联合量子措施。它还证明,任何一组无信号概率,两个遥远的实验者选择两个替代实验和两个可能的结果,每个实验,承认一个联合量子测量,虽然不一定是强阳性。
2006-06-01 quant-ph
Popescu-Rohrlich correlations imply efficient instantaneous nonlocal quantum computation
在瞬时非定域量子计算中,双方合作以便在其联合输入上执行量子计算,同时被限制为单轮同时通信。以前的结果表明,瞬时非局域量子计算是可能的,代价是指数数量的先前共享纠缠(在输入的大小)。在这里,我们表明,线性量的纠缠就足够了,(在计算的大小),只要各方共享非本地相关性,如Popescu-Rohlich盒。这意味着有效的瞬时非定域量子计算不需要通信。利用众所周知的关系,基于位置的密码学,我们的结果也意味着不可能的安全的基于位置的密码学对对手的非信令相关性。此外,我们的建设建立了一个量子模拟的经典通信复杂性崩溃下的非信号相关性。
2016-04-26 quant-ph
Popescu-Rohrlich correlations as a unit of nonlocality
一组被称为PR盒的非定域相关性表明它们本身是非定域性的自然单位,就像单线态是纠缠的自然单位一样。我们提出了两个相关的结果,这个想法。一个是广泛的多部相关性可以模拟使用PR盒上的本地操作。我们表明,这与一个明确的计划,它有一个有趣的功能,PR盒的数量需要相关的计算资源来表示一个功能定义的多部盒。第二个结果是,有量子多体关联,从测量产生的集群状态,不能模拟与n PR盒,任何n。
2006-10-13 quant-ph
Secure key distribution based on Popescu-Rohrlich box fraction of dimensionally restricted nonlocality
National Center for Theoretical Sciences, National Taiwan University(台湾大学国家理论科学中心)
本文提出了一种非线性见证,用于检测受限非本地性,并研究了受限非本地性Popescu-Rohrlich盒的性质,证明其可作为安全量子密钥分配的资源,即使未验证纠缠。
2025-12-04 quant-ph
Super quantum probabilities and three-slit experiments -- Wright's pentagon state and the Popescu-Rohrlich box require third-order interference
量子概率在许多方面不同于经典概率,例如,通过违反著名的Bell和CHSH不等式或另一个简单的不等式,由于R。赖特后者最近重新引起了人们的注意,因为它等价于Klyachko等人的一个新的非上下文不等式。另一方面,量子概率仍然服从许多限制,这些限制在更一般的概率理论(超量子概率)中不再需要。赖特、波佩斯库和罗利希确定了包含在这些理论中但在量子力学中不可能的状态,他们用希尔伯特空间形式主义证明了这一点。最近,Fritz等人和Cabello发现,这些状态的不可能性可以从非常普遍的原理(分别是局部正交性和全局互斥析取)导出,而无需使用希尔伯特空间技术。在本文中,将提出一种从相当不同的物理原理推导的替代方法。这些是条件概率的合理计算(即,用于量子测量过程的模型)和不存在三阶干涉。三阶干涉的概念是由索尔金提出的,他也认识到了它在量子力学中的不可能性。
2014-06-12 quant-ph
Quantifying the randomness of copies of noisy Popescu-Rohrlich correlations
在无信号的世界中,非局域盒的输出不能完全预先确定,这是许多利用非局域性的量子信息协议中利用的一个特征,例如设备无关随机生成和量子密钥分发。非局部性和随机性之间的这种关系可以通过最小熵来正式量化,最小熵是输出不可预测性的度量,其成立的条件是任何对手的知识仅受无信号原则的限制。这个量可以很容易地计算出噪音Popescu-Rohrlich(PR)盒,非局部性的范例。在本文中,我们考虑了最小熵与几个副本的噪音PR盒。在使用n对非通信设备实现n个噪声PR盒的情况下,已知每个PR盒表现为独立的有偏硬币:每个PR盒的最小熵随副本的数量而恒定。我们表明,这并不适用于更一般的情况下,几个嘈杂的PR盒实现从一对设备,顺序使用n次或在一次运行中产生n个结果位。在这种情况下,每个PR盒的最小熵小于单个PR盒的最小熵,并且它随着副本数量的增加而减小。
2018-10-02 quant-ph
Photonic Simulation of Beyond-Quantum Nonlocal Correlations (e.g. Popescu-Rohrlich Box) with Non-Signaling Quantum Resources
本文提出利用本质非信号的物理资源与系统间动力学关联模拟 Popescu-Rohrlich 等超量子非局域关联,并在四量子比特光子平台上验证。
2025-09-30 quant-ph
When Are Popescu-Rohrlich Boxes and Random Access Codes Equivalent?
研究了两种超量子资源的相互转换问题:一种是PR盒,它在最大代数界内违反CHSH不等式;另一种是随机存取码(RAC)。后者是一项使Bob(接收者)能够选择Alice的两个比特之一的功能。众所周知,补充了一位通信的PR盒可用于模拟RAC。我们问相反的问题:在多大程度上RAC可以模拟PR盒?为此,我们介绍racbox:一个盒子,这样补充了一位通信提供RAC。如前所述,PR-box可以模拟racbox。我们提出的问题是,是否任何racbox都可以模拟PR框。我们表明,一个非信令racbox确实可以模拟PR盒,因此这两个资源是等效的。我们还提供了一个不能模拟PR盒的信令racbox的例子。我们给出了racbox es和PR-box之间的一个资源不等式,并证明了它是饱和的。
2014-09-11 quant-ph
Local correlations of mixed two-qubit states
采用Elitzur,Popescu和Rohrlich [A. Elitzur,S. Popescu和D. Rohrlich,Phys. Lett. A 162,25(1992)]。证明了局部权的下界与状态$p_L^{\max}= 1-\mathcal{C}(ρ)$的并发性有关。独立地构造了两族混合态的局域概率分布,它们都符合下界。
2011-12-30 quant-ph
Remarks on CHSH inequality, Tsirelson bound, Popescu-Rohlich boxes and inner product spaces
EPR相关矩阵若能推广为正的全相关矩阵,则可成立Hilbert模型。给出了相应的Tsirelson界的一个简单证明,并简要讨论了它与PR盒和不定内积空间的关系。
2009-07-26 quant-ph
Generalized Bell Inequality Experiments and Computation
我们考虑一般设置的贝尔不等式实验与许多缔约方,其中每一方选择从有限数量的测量设置,每个有有限数量的结果。我们调查的约束条件,贝尔不等式的地方可能在一个本地的隐藏变量理论的相关性,使用几何图片的相关性。我们发现,局部隐变量理论的特点是有限的计算表现力,这使我们能够表征家庭的贝尔不等式。有限的计算表现力为许多设置(每一个有许多结果)概括了以前的结果关于多方的情况下,每个选择两个可能的测量(每个有两个结果)。使用这个计算的图片,我们提出了概括的Popescu-Rohrlich非本地框许多缔约方和非二进制输入和输出在每个站点。最后,我们评论的预处理的测量数据在我们的广义设置的影响,并表明它成为问题的二进制设置之外,因为它允许本地隐藏变量理论模拟最大的非本地相关性,如这些广义Popescu-Rohrlich非本地框。
2011-11-23 quant-ph
The local content of all pure two-qubit states
Elitzur,Popescu和Rohrlich(EPR2)意义上的(非)本地内容[Phys. Lett. A 162,25(1992)]是量子态的(非)定域性的自然度量。它的计算通常很困难,即使在低维情况下也是如此,并且是关于纯双量子比特态的少数开放问题之一。我们为这个长期存在的问题提供了一个完整的解决方案。
2012-04-13 quant-ph
Completing the proof of "Generic quantum nonlocality"
在Popescu和Rohrlich的一篇论文中[Phys. Lett. A 166,293(1992)]证明了任何纯纠缠多粒子量子态都违反了某种贝尔不等式。我们指出了这个证明中的一个缺口,但我们也给出了一个结构来弥补这个缺口。事实证明,通过一些额外的努力,上述出版物的所有结果都可以得到证明。我们的构造展示了如何通过在多粒子态上进行局部投影来产生两粒子纠缠。
2017-03-08 quant-ph
Bound non-locality and activation
我们研究非局部性蒸馏使用的措施的基础上的Elitzur-Popescu-Rohrlich分解的非局部性。对于给定非局部相关的一定数量的副本,我们定义了两个感兴趣的量:(i)非局部成本,以及(ii)可扩展的非局部性。我们发现,存在的相关性,其可扩展的非局部性是严格小于他们的非局部成本。因此,非定域性表现出一种不可逆性,我们称之为束缚非定域性。最后,我们表明,非局部可扩展性可以被激活。
2010-09-21 quant-ph
CTC assisted PR box type correlation can lead to signaling
我们知道存在非定域关联,它遵守无信号准则,但比量子力学关联更违反Bell型不等式。这种超量子关联被称为Popescu-Rohrlich(PR)盒。我们考虑这样的非本地盒2/3输入和2/3输出。我们表明,这些超量子相关性可以导致信号时,至少有一个输入位有访问一个字线沿封闭的类时曲线。
2014-03-03 quant-ph
On the power of non-local boxes
非本地盒是一个具有以下属性的虚拟设备:假设Alice在设备的她的一端输入一个位,Bob也这样做,它会产生两个位,一个位在Alice的一端,另一个位在Bob的一端,这样输出的XOR等于输入的AND。这个盒子的灵感来自于CHSH不等式,最初是由Popescu和Rohrlich提出来研究这个问题的:既然一对最大纠缠的量子比特是非局域的,为什么它不是最大非局域的?我们相信,理解这个盒子的力量将有助于我们深入了解量子力学的非定域性。Cerf、Gisin、Massar和Popescu最近指出,这种假想的装置能够模拟任何单重态测量的相关性。在这里,我们证明了非定域盒实际上可以做更多的事情:通过模拟幻方伪心灵感应游戏和Mermin-GHZ伪心灵感应游戏,我们证明了非定域盒可以模拟量子相关性,而在二分场景中,甚至在多方场景中,纠缠的量子比特对都无法模拟量子相关性。最后,我们证明了一个单一的非局域盒不能模拟所有的量子关联,并提出了一个推广的多方非局域盒。特别是,我们展示了量子相关性,其模拟需要指数数量的非本地盒子,在最大纠缠量子比特对的数量。
2005-11-07 quant-ph
Non-locality distillation and post-quantum theories with trivial communication complexity
我们首先提出了一个协议,确定性蒸馏非局部性,建立在最近的结果福斯特等人。102,120401(2009)]。我们的协议,这是最佳的两个副本蒸馏,有效地为一类特定的后量子非本地盒,我们术语相关的非本地盒。在渐近极限下,所有相关的非局部盒被蒸馏为Popescu和Rohrlich的最大非局部盒。然后,利用Escherard \textit{et al.} [Phys.Rev.Lett. 96,250401(2006)]我们表明,所有相关的非本地盒使通信复杂性微不足道,因此似乎不太可能存在于自然界中。令人惊讶的是,这些非局部盒子中的一些任意地接近经典相关性的集合。因此,这个结果为量子非定域性为什么是有限的问题提供了新的见解。
2009-03-31 quant-ph
On the local and non-local content of bipartite qubit and qutrit correlations
使用Elitzur、Popescu和Rohrlich [Phys. Lett. A \textbf{162},25(1992)]。这项工作的重点是分布,可以通过单副本冯诺依曼测量二分量子系统。对于纯双量子比特态Psi(theta)=cos(theta)|00>+sin(theta)|11>,其中cos(θ)>=sin(θ),发现相应概率分布的局部内容位于1-sin(2* θ)和cos(2* θ)之间。对于家庭Psi(gamma)=(|00>+|11>+gamma*| 22>)/sqrt(2+gamma^2),发现gamma>2的非零局域含量。
2008-04-08 quant-ph
Feats, Features and Failures of the PR-box
量子物理学最吸引人的特征之一是可以通过测量纠缠粒子获得的相关性的非定域性。最近,人们已经注意到,非局部性可以不参考希尔伯特空间形式主义进行研究。我在这里回顾的基本数学工具的属性用于这样的研究,所谓的Popescu-Rohrlich盒,在短PR盒。它的专长之一是模拟单态和其他非局部概率分布的相关性。它的特点之一是“非定域性异常”,对信息论任务有很大的推动作用。在它的失败,不可能复制所有的多部分布和平凡的允许动态。
2006-03-11 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
No quantum realization of extremal no-signaling boxes
纯态在任何理论中都是非常重要的,因为它们代表了理论中关于系统的最大信息的状态。在这里,我们表明,一般的无信号理论的非平凡(非本地现实)的极端状态(盒)可以实现在量子理论。然后,我们探讨这一事实的三个有趣的后果。首先,由于纯状态与环境无关,因此该语句形成了针对最简单的设备无关协议的无效结果,用于随机性或针对一般无信令对手的安全密钥生成。这也引出了一个有趣的问题,即所有非极值盒是否都允许与对手的非局部相关性。其次,除了新的信息论原理(旨在从所有非信号相关性中挑选出量子相关性的集合)因此可以在任意非局部顶点上进行测试以检查其有效性之外,它还允许从量子集合中排除任何可以提取到非局部顶点的非信号相关性的盒子。最后,它也形成了一个充分条件,以确定非局部游戏没有量子获胜策略,当一个人可以表明,游戏有一个唯一的非信号获胜策略。我们说明了这些后果与广义Popescu-Rohrlich盒的例子。
2016-07-25 quant-ph
Geometry of quantum correlations
考虑两个观察者的量子相关向量的集合Q,每个观察者具有两个可能的二进制测量。证明了Q中的每个向量都满足二次(双曲)不等式,并且在由局部盒和所有最大地违反Clauser,Horne,Shimony,and Holt(CHSH)不等式的量子关联向量组成的二维流形上,等式成立.二次不等式与CHSH紧密相关,它们是它们的迭代版本(等式20)。因此,它被证明是包含在一个双曲立方体,其轴位于沿非局部(Popescu,Rohrlich)盒。作为一个应用,一个严格的限制率的本地盒,必须存在于每个量子关联。不等式允许测试的有效性的量子力学的基础上,从实验中测试违反CHSH的数据。值得注意的是,这些结果可以推广到n个站点的情况下,每个站点有两个可能的二进制测量。
2008-06-30 quant-ph
Oblivious transfer and quantum non-locality
不经意传输是现代密码学的核心功能,允许一方发送两个一位消息给另一方,另一方可以选择其中一个阅读,而不知道另一个,而发送方不知道接收方的选择。不经意传输的安全性是信息理论的双方都知道是不可能实现的从头开始。- 某些二分量子态的联合行为是非局域的,即,无法用共享的经典信息来解释。为了更好地理解这种行为,传统上只能通过通信来解释,但不允许它,Popescu和Rohrlich描述了一个“非局部性机器”:双方都输入一个比特,并且都得到一个随机输出比特,其XOR是输入比特的AND。- 我们展示了OT和“PR原语”之间在密码学意义上的密切联系。“更具体地说,无条件OT可以从PR的单一实现中实现,反之亦然。我们的减少,这是单拷贝,信息理论,和完美的,也导致了一个简单的和最佳的协议,允许反转OT的方向。
2005-02-04 quant-ph
Bipartite Units of Non-Locality
想象一下,在一个任务中,一组分开的参与者旨在模拟违反贝尔不等式的统计数据。给定测量选择,参与者将宣布仅基于本地操作的结果的输出-他们可以在分离之前讨论-共享随机数据和所谓的单位相关性的共享副本。在本文的第一部分中,我们表明,在这样的设置中的任何二分相关的模拟,不包含信号的可能性,可以任意准确的增加共享Popescu-Rohrlich(PR)盒的数量。这建立了PR盒作为一个简单的渐近单位的二分非局部性。在第二部分中,我们研究这个性质是否延伸到多部的情况。更一般地说,我们问,如果它是可能的分离的球员渐近重现任何非信号统计的二分单位相关性的本地操作。我们发现,非自适应策略是有限的,由一个恒定的准确性和任意的策略n资源相关性作出错误的概率大于或等于c/n,对于一些常数c。
2011-11-03 quant-ph
Multi-User Non-Locality Amplification
从信息的角度来看,非定域相关性是量子理论最吸引人的特征之一:这种相关性虽然不考虑信号,但无法用预先共享的信息来解释。这种相关性在密码学、通信复杂性方面有应用,并且是许多试图从经典信息的角度理解量子理论及其局限性的尝试的核心。在这些背景下,关键的问题是这种相关性是否可以被放大或提炼,即,是否以及如何使用弱相关性来产生(较少量的)较强相关性。尽管这个问题已经被广泛地研究了二分相关(产生悲观和乐观的结果),只有很少的是在多分的情况下知道。我们介绍了一个一般框架之间的减少多方投入产出系统。在这种形式主义,我们表明,一个自然的n方推广的著名Popescu-Rohrlich盒可以蒸馏,通过自适应协议,代数最大值。我们使用这个结果进一步表明,一个更广泛的类的相关性,包括所有纯粹的三方相关性,可以蒸馏从任意弱到几乎最大强度与部分通信,即,仅使用从头开始创建相同相关所需的通道的子集。或者,这意味着任意弱的非局部相关性可以在生成最大非局部性的上下文中具有“通信值”。
2013-07-30 quant-ph
Universal entangleability of non-classical theories
受其在量子力学中的基本重要性的启发,我们定义并研究了抽象物理理论中的纠缠概念,研究了它与叠加概念的深刻联系。我们采用一般概率理论(GPT)的形式主义,包括所有的物理模型,其预测能力服从最低要求。例子包括经典理论,它没有表现出叠加,其状态空间具有单纯形的形状,量子力学,以及更奇特的模型,如Popescu-Rohrlich盒。我们称两个广义相对论是可纠缠的,如果它们的复合物允许纠缠态或纠缠测量,并猜想任何两个非经典理论实际上是可纠缠的。我们提出了实质性的证据证明这一猜想(1)为最简单的情况下的3维理论;(2)当本地状态空间是离散的,这涵盖了基本相关的情况下;(3)当本地理论之一是量子力学。此外,(4)我们设想局部非经典性和全局纠缠性之间存在定量关系,并在局部状态空间是中心对称的几何自然情况下明确描述它。
2019-10-10 math-ph math.MP quant-ph
Analogs of absolutely maximally entangled states in nonlocal correlations via the sheaf-theoretic framework and its applications
Indian Institute of Technology Tirupati(印度理工学院提鲁帕蒂分校)
利用层论框架定义非局域关联的最大性(类比绝对最大纠缠态),构造了绝对最大语境关联(AMCC)及其无限族,并应用于秘密共享和随机性提取。
2026-06-09 quant-ph