An Energy Puzzle in Quantum Collapse
自发现以来，量子理论已被证明是有史以来最精确的理论之一。然而，测量过程似乎并不受量子力学的幺正定律的支配，人们可以问这个理论是否完整。为了回答这个问题，必须进行关于量子测量性质的新实验。在这里，我们提出了一个直接后果的投影测量，导致三种可能性。任意高的能量可以被提取或吸收，否则能量守恒就不能用基于标准量子力学的通常论点来解释。
2011-04-14 quant-ph
Quantum correlations from local amplitudes and the resolution of the Einstein-Podolsky-Rosen nonlocality puzzle
Einstein-Podolsky-Rosen非定域性之谜是量子力学基础领域中最重要的未解决问题之一。我们表明，如果量子关联直接从保持量子系统中的相位信息的局部量计算，则问题得到解决。我们假设结果的概率幅是严格局部的，而不是局部真实的，并计算出幅值关联函数，然后由幅值关联函数的平方计算实验观测到的结果的相关性.振幅的局部性意味着对一个粒子的测量不会使伴随粒子坍缩到一个确定的状态。除了解决EPR难题之外，这种方法还表明，对量子隐形传态和纠缠交换等明显的“非定域”效应的物理解释与通常假设的不同。钟型测量不会改变遥远的状态。然而，如果把复概率幅当作基本的局部量，那么在测量时，这种相关性是正确的。作为例子，我们讨论了两粒子最大纠缠态和三粒子GHZ纠缠态的量子关联。
2000-05-24 quant-ph
Quantum Meta-Complexity Is All You Need: Characterizing One-Way Puzzles via Time-Bounded Kolmogorov Complexity
Sunway University（双威大学）
该研究启动量子密码学的有界时间元复杂性计划，定义量子计划复杂性pK^q_t并证明两个无条件定理，还确定了多项式时间编码定理为关键开放猜想，刻画了单向谜题的存在条件。
2026-09-03 quant-ph
SudoQ -- a quantum variant of the popular game
我们介绍SudoQ，经典游戏数独的量子版本。允许网格的条目是（非交换）投影而不是整数，SudoQ谜题的解集可以比经典（交换）设置大得多。我们介绍并分析了一个随机算法计算的解决方案的SudoQ难题。最后，我们陈述了两个重要的关系到量子和经典的解决方案的SudoQ难题，证实了分析和数值证据。
2020-05-21 quant-ph
Measurement-based Quantum Computation as a Tangram Puzzle
基于测量的量子计算（MBQC）是2001年提出的一种量子计算模型，它通过对纠缠团簇态进行一系列自适应的单量子比特测量来实现量子计算。我们的项目旨在通过一个修改了规则的七巧板游戏向从高中生到量子计算研究人员的广泛受众介绍MBQC。这些规则可以在没有任何量子计算背景的情况下理解。向玩家提供量子线路，其使用来自通用门集合的门示出，玩家必须使用polyominos将其正确地映射到游戏板。Polyominos或“拼图块”是我们游戏的基石。它们由正方形瓷砖组成，边对边连接形成不同颜色的形状。每个图块代表一个单量子比特测量基础，由其颜色区分。Polyominos位于正方形网格游戏板上，这意味着集群状态。我们表明，将一个量子线路映射到MBQC相当于安排一组多项式，每个对应于棋盘上电路中的一个门，受一定的规则，其中涉及旋转和变形多项式。我们用简单的术语陈述规则，而不涉及量子计算。玩家必须在游戏板上放置符合规则的polyominos。任何正确的解决方案都可以在MBQC中创建量子线路的有效实现。得分较高的正确解决方案在电路板上占用的空间较少，从而导致MBQC中电路的开销较低，这是一个开放且具有挑战性的研究问题。
2022-10-20 quant-ph
A space for the quantum world
对量子力学的认识论解释未能解决基础物理理论中概率发生所带来的难题。这是一个关于物理世界的谜题，而不是关于我们与物理世界的关系的谜题。它的解决方案需要一个新的物理空间概念，在本文中提出。对心灵和大脑如何构建现象世界的研究揭示了我们为什么以不适合物理世界的方式思考空间的心理和神经生物学原因。由此产生的概念，即空间是一个内在分割的广阔空间，迄今为止一直站在一个一致的本体论解释的方式。
2001-07-02 quant-ph
Quantum Time-Lock Puzzles in the Quantum Random Oracle Model
UCSB（加州大学圣塔芭芭拉分校）；Columbia University（哥伦比亚大学）
本研究在量子随机预言机模型中构造量子时间锁谜题，实现单轮生成、至多T轮求解，并抵御深度o(T)的量子对手，解决了2011年提出的开放问题。
2026-10-01 cs.CR quant-ph
The Quantum Computer Puzzle (Expanded Version)
量子计算机是基于量子物理学的假设设备，它使我们能够比数字计算机快数百个数量级地执行某些计算。这种特性被称为“量子霸权”，这种量子计算霸权的一个方面或另一个方面可能会在不久的将来在实验中实现：通过实施量子纠错，非相互作用玻色子系统，称为任意子的奇异新物质相，量子退火或其他各种方式。关于量子计算机可行性的一个主要问题是量子系统固有的噪声：我们无法准确地控制它们，也无法准确地描述它们。我们将描述一个乐观的量子噪声假设，这将允许量子计算和一个悲观的假设，不会。量子计算机的难题是在这两个假设之间做出决定。以下是作者在论文中解释的悲观观点的简要总结：在存在噪声的情况下理解量子计算机需要考虑不同尺度下的行为。在小尺度下，90年代中期的噪声标准模型是合适的，它们描述的量子演化和状态表现出非常低的计算能力。这种小尺度行为对大尺度噪声量子系统的行为有着深远的影响。一方面，它不允许达到量子容错和量子霸权的起点，使它们在所有尺度上都是不可能的。另一方面，它导致了新的隐式方法在更大的尺度上建模噪声，并对噪声量子系统的行为进行各种预测。
2016-05-03 quant-ph
Solving tiling puzzles with quantum annealing
要解决平铺谜题，例如“五重奏”或“四重奏”谜题，我们需要从旋转或棋子位置的众多组合中找到正确的解决方案。求解这类组合优化问题是计算科学中一个非常困难的问题，量子计算有望在这一领域发挥重要作用。在这篇文章中，我们提出了一种方法，并获得了具体的公式，以寻求解决方案的tetromino平铺难题使用量子退火。此外，我们使用模拟器和实际硬件DW2000Q评估了这些公式。
2019-04-03 cs.CC quant-ph
A local hidden-variable model for experimental tests of the GHZ puzzle
Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）难题被用来研究量子非定域性，并为局域隐变量模型提供了一个全有或全无的不去定理。最近的实验中，使用在三粒子GHZ态中制备的符合检测的纠缠光子已被用于测试量子非定域性，但由于依赖于公平采样假设和检测效率不足，未能排除局部真实性。本文介绍了一种物理激励的局部隐变量模型的基础上，幅度阈值检测，能够产生类似的结果。该模型的检测效率是在允许的范围内的本地现实主义，有趣的是，表现出检测器之间的统计相关性，即使当检测事件是类空分离。增加检测阈值以降低检测效率为代价提高了与理想量子预测的一致性。一个奇怪的紧急功能的模型是，检测效率可能取决于哪些可观测量被选择用于测量。
2021-04-27 quant-ph
There is no spooky action-at-a-distance in quantum correlations: Resolution of the EPR nonlocality puzzle
解决了长期存在的非定域爱因斯坦-波多尔斯基-罗森关联的难题。正确的量子力学相关性出现的情况下，纠缠粒子的概率振幅时，严格的局域性，而不是局部性的概率。振幅的局部性意味着对一个粒子的测量不会使伴随粒子坍缩到一个确定的状态。
2000-03-07 gr-qc quant-ph
Shutters, Boxes, But No Paradoxes: Time Symmetry Puzzles in Quantum Theory
"N盒实验“是量子力学中一个备受讨论的思想实验。一些作者声称，在N+1个盒子位置的叠加中制备的单个粒子，并且经受与不同叠加相对应的最终“选择后”测量，可以说在中间时间内占据了“确定的”N个盒子。然而，其他人认为，经过更仔细的检查，这一令人惊讶的说法并不成立。Aharonov和Vaidman继续他们的主张，提出了一个N盒实验的变体，其中盒子被快门取代，并且预先和之后选择的粒子与光子纠缠。这些作者认为，由此产生的“N快门实验”加强了他们关于N盒实验的原始主张。本文认为，这种变化的明显令人惊讶的特征并不比N-box实验的特征更鲁棒，并且说粒子在任何给定时间都在所有N个快门中是“确定的”是不准确的。
2004-05-18 quant-ph
The Grammar of Teleportation
虽然量子隐形传态是非相对论量子力学的一个直接结果，但它却引起了相当大的困惑。本文对量子隐形传态协议进行了综述，并对这些问题进行了解答。我们认为，它们产生于两个主要来源：1）一个抽象名词（在这种情况下，“信息”）实体化的常见错误和2）未能区分解释依赖和解释独立的量子力学的特点。一个附属来源的错误，模拟谬误，也确定。对心灵传输之谜的解答说明了适当注意“信息”作为一个抽象名词的逻辑地位的好处。
2005-09-07 quant-ph
Quantum mechanical aspects of the halo puzzle
给出了基于类量子衍射的加速器中的“晕之谜”的解释。并与其它基于经典力学方程的方法进行了比较。
1999-04-28 physics.acc-ph physics.optics quant-ph
Quantum Theory: Exact or Approximate?
量子力学自二十世纪初形成以来，已经取得了许多成功。与此同时，它产生了一直持续到今天的谜题。这些谜题激发了大量的物理学和哲学文献。有两种截然不同的方法。一种是假设量子理论是精确的，但解释性假设需要修改，以消除明显的矛盾。第二种方法是假设量子力学是不精确的，而是对更深层次理论的非常精确的近似，它调和了确定性和概率性方面。我们将重点讨论第二种方法。
2009-12-11 quant-ph
Quantum Puzzles in the Set Theoretic Metaworld of Heisenberg, Clauser, and Horne
本文在Durham [2005]的基础上，首先导出了广义测不准关系与Clauser-Horne不等式之间的集合论关系。物理的，形而上学的，元数学的影响和问题，然后探讨。讨论建立在Pitowsky [1994]以前的工作基础上，并表明量子关联中存在一个可能导致悖论的基本问题。它留下了一个悬而未决的问题，即问题是在实验、理论还是现象中。
2005-08-09 math.LO quant-ph
The Meissner effect puzzle and the quantum force in superconductor
本文在窄环从正常态到超导态转变的情况下，讨论了超导体中可动载流子和离子在与以前迈斯纳效应中揭示的电磁力方向相反的方向上加速的问题。阐明了11年前从这种加速度的实验证据中推导出的方位量子力并不能解决这个难题。这种量子力解释了与环在正常态和超导态之间反复切换有关的其他悖论现象。
2012-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Foundational puzzles on quantum universality: From Wigner's friend to black holes
本论文探讨量子理论中的测量问题与黑洞信息悖论，提出扩展维格纳的朋友论证及统一悖论，并分析叠加黑洞的探测器响应，深化对量子实在性和引力的理解。
2026-10-06 hep-th quant-ph
A unified picture of Balance puzzles and Group testing: Some lessons from quantum mechanics for the pandemic
几十年来，平衡（假币）谜题一直是娱乐数学的一部分。一种特殊类型的假币谜题在文献中被称为“平衡木谜题”。Iwama et.al提供了一个抽象的解决方案，作为Bernstein-Vazirani算法的修改，利用量子并行和纠缠。此外，在此次大流行期间，群体检测已被证明是一种有效的算法，可以节省检测样本是否存在感染的时间和成本。在这篇文章中，我们提出了一个“二进制弹簧平衡”（BSB）难题，以促进一个统一的图片的假币问题和感染问题的测试，因为这两个目的是减少查询的数量。然后，我们展示了BSB问题的两种解决方案，一种使用位，另一种使用经典量子位（“cebits”）进行查询。这两种解决方案都使用电路进行了演示。在这种追求中，我们开发了一种改进的光学实现的Bernstein-Vazirani算法，只使用偏振器（不需要分束器），这是令人惊讶的尚未提出。在这个演示的借口下，我们质疑为什么我们还没有开发出受Bernstein-Vazirani算法启发的针对大流行的测试机制，因为它们在单个查询中解决了问题，它们没有与人群中感染流行相关的问题，也没有由于合并而导致的样本稀释问题。使用偏振器的Bernstein-Vazirani算法的修改实现也可以在本科实验室中进行成本效益的演示。
2021-08-04 physics.ed-ph quant-ph
EFI Pairs Without One-Way Puzzles: Oracle Separations from Communication Complexity
Department of Computer Science, Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学计算机科学系）
通过构造经典预言机，证明存在EFI对但无单向谜题，利用通信复杂性归约和随机矩阵理论，显示量子优势缺失。
2026-09-11 cs.CR quant-ph
Remarks on Black Hole Complexity Puzzle
最近，在AdS/CFT对应中，关于量子线路复杂性的增长和虫洞体积的某些概念性难题已经由Bouland-Fergusman-Vazirani和Susskind确定。在这篇文章中，我们提出了一个解决方案的难题，并保存量子扩展丘奇-图灵论文认为，没有计算的捷径，在测量体积，由于从散装观察者的引力反作用。从计算复杂性的角度来看，防火墙的难题，以及其潜在的解决方案，也提出了一定的加强。
2020-08-31 gr-qc hep-th quant-ph
No black hole information puzzle in a relational universe
在量子引力中引入相对时间自然意味着纯量子态演化为混合量子态。我们表明，使用最近提出的具体实施，纯态自然演变成混合的速度比由于坍缩成一个黑洞，后来蒸发的速度要快。这是相当引人注目的，因为去相干的基本机制通常非常弱。因此，“黑洞信息之谜”事实上是不可观测的。
2004-05-21 gr-qc hep-th quant-ph
Inclusive learning for quantum computing: supporting the aims of quantum literacy using the puzzle game Quantum Odyssey
随着广泛的应用领域，现在有量子计算硬件可用于商业用途，教育挑战出现在让不同背景的人成为量子文学。Quantum Odyssey是一款新的计算机软件，它有望成为一种媒介，人们可以在没有任何先前要求的情况下学习量子计算。它的目标是通过视觉提示和益智游戏来实现这一目标，而不需要用户拥有计算机编码甚至线性代数的背景，而这些传统上是量子算法的必备条件。在本文中，我们报告了我们在UKRI公民科学基金中的发现，该基金涉及使用量子奥德赛来教授如何构建量子计算算法。课程包括30分钟的游戏，10组5名学生，年龄从11岁到18岁不等，在英国的两所学校。结果表明，量子奥德赛视觉方法是有效的描绘反直观的量子计算逻辑在一个可视化和交互式的形式。这使得未经训练的参与者能够以直观的方式快速掌握困难的概念，并以数学形式解决传统上在今天的硕士课程中给出的问题。结果还显示，玩游戏后对量子物理学的兴趣增加，对学习量子系统计算背后的数学有更高的开放性和好奇心。参与者发展了一种视觉而非数学直觉，使他们能够理解并正确回答入门级技术量子信息科学。
2021-06-13 physics.ed-ph quant-ph
A puzzle for the field ontologists
人们普遍认为，波函数在量子力学的实在论解释中描述了一个真实的物理场。在本文中，我提出了一个新的分析领域本体的波函数。首先，我认为，不存在的自相互作用的量子系统，如电子构成了一个难题的领域本体论。如果波函数代表一个物理场，那么两个电子的场之间存在（电磁和引力）相互作用，而一个电子的场的两个部分之间却没有相互作用，这似乎很奇怪。最后，我提出了一个解决这个难题，导致粒子本体论解释的波函数。
2020-11-01 physics.hist-ph quant-ph
Puzzles of Divergence and Renormalization in Quantum Field Theory
讨论了量子场论（$QFT$）中的正则化重正化方法（$RRM$），其规则很简单：当遇到发散积分$I$时，首先对它对某个质量参数求导足够多次，使它恰好收敛.然后将其积分回$I$，并加入一些任意常数。第三，重整化只是一个重新确认的过程，通过适当地选择这些常数，用实验数据来固定相关的参数（质量，电荷，\etc）。讨论了$QFT$的各种问题，包括Lamb位移、$QED$和$QCD$中的运行耦合常数、$λϕ^4$模型以及粒子物理标准模型中的Higgs质量。因此，虽然计算仍然是近似的，精度有限，但可以以明确的方式进行，没有显式发散，没有计数器项，没有裸参数，也没有任意运行的质量标度（如$QCD$中的$μ$）。
2010-07-19 hep-th quant-ph
Hawking's information puzzle: a solution realized in loop quantum cosmology
在接近量子引力的过程中，光滑时空是离散普朗克基本结构的涌现近似，任何标准的有效场论描述都会遗漏部分自由度，从而破坏幺正性。在这里，我们表明，这些期望可以精确的圈量子宇宙学。具体地说，即使圈量子宇宙学在基本水平上是幺正的，当与低能宇宙学观测者无关的微观自由度被适当地忽略时，由于与普朗克微观结构的退相干，有效描述中的纯态演化为混合态。当外推到黑洞的形成和蒸发时，这个具体的例子为霍金信息悖论的自然解决提供了一个关键的物理见解。
2019-11-01 gr-qc hep-th quant-ph
Missing Puzzle Pieces in the Performance Landscape of the Quantum Approximate Optimization Algorithm
IQM Quantum Computers（IQM量子计算机公司）
该研究利用树子图上的反向因果锥分析无限大随机正则图中 QAOA 对最大割和最大独立集问题的性能，给出更优近似比界，并将树图参数迁移到小图以超越经典基线。
2025-10-21 quant-ph
Three Puzzles on Mathematics, Computation, and Games
在这次演讲中，我将谈论三个涉及数学和计算的数学难题，这些难题多年来一直困扰着我。第一个难题是理解单纯形算法在线性规划中的惊人成功。第二个难题是关于选举中计票时的错误。第三个难题是：量子计算机可能吗？
2018-01-08 cs.CC math.CO math.OC
A Meta-Complexity Characterization of Quantum Cryptography
该研究首次给出量子密码原语的元复杂性刻画，证明单向谜题存在等价于量子可采样分布上近似柯尔莫哥洛夫复杂度或概率估计的平均情况困难性，并指出现有技术难以用NP/QMA问题或其他元复杂性问题做相对化刻画。
2024-10-07 cs.CC cs.CR quant-ph
Founding Quantum Cryptography on Quantum Advantage, or, Towards Cryptography from $\mathsf{\#P}$-Hardness
该研究基于$\u206a\mathsf{P^{\\#P}}$\u206c难度的数学问题与量子优势猜想，构建了量子比特承诺等密码原语，证明三类难度假设等价，且无需经典密码学存在的前提。
2024-10-10 cs.CR quant-ph
Noncommutative gravity, a `no strings attached' quantum-classical duality, and the cosmological constant puzzle
应该存在一种不涉及外部经典时空流形的量子力学的重新表述。这样的重新表述可以使用非交换微分几何的语言来实现。由此得出的一个结论是，一个质量远大于普朗克质量的相对论性粒子的“弱量子、强引力”动力学与另一个质量远小于普朗克质量的粒子的“强量子、弱引力”动力学是对偶的。这两个粒子的质量彼此成反比，它们质量的乘积等于普朗克质量的平方。这种对偶性解释了观测到的宇宙学常数的值，也解释了为什么这个值不为零，但在普朗克单位下非常小。
2008-05-14 gr-qc hep-th quant-ph
Properties of the quantum universe in quasistationary states and cosmological puzzles
从这里发展的宇宙量子理论的观点来重新审视宇宙学的新老难题。结果表明，在建议的方法的标准宇宙学的困难不会出现。该理论预测了观测到的物质密度不均匀性的尺寸和宇宙背景辐射温度波动的幅度，并指出了它们起源的新量子机制。宇宙中的大尺度结构可以用非均匀性的增长来解释，这种非均匀性是由于准稳态的有限宽度引起的原始量子涨落引起的。该理论允许获得的减速参数的值，这是在最近的超新星Ia测量的良好协议。它解释了宇宙熵的大值，并描述了其他参数。
2001-11-22 astro-ph gr-qc hep-ph
An alternative response to the off-shell quantum fluctuations: A step forward in resolution of the Casimir puzzle
空间非局部响应函数的建议，这几乎符合常用的本地响应的电磁场和波动的质量壳，但显着不同的壳外波动场。结果表明，在不忽略自由电子耗散的情况下，采用所建议的响应函数的基本Lifshitz理论与Casimir力的测量数据是一致的。我们表明，使用非本地和常用的本地响应计算的壳电磁波的反射率略有不同。导出了在零频率处具有一阶和二阶极点的非局部响应函数的Kramers-Kronig关系，即拟议的对策符合因果关系原则。这些结果的应用解决的Casimir难题，这是在一个事实，即Lifshitz理论是实验一致的，只有丢弃耗散，进行了讨论。
2020-10-02 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
What is the azimuthal quantum force in superconductor
J.E.赫希在最近的论文arXiv：0908.409中指出，十年前引入的方位角量子力将违反角动量守恒原理。本文指出，量子力的本质和逻辑推导方法并没有超出公认的量子形式主义的限度。J.E.赫希关心的是整个量子力学，而不是某个理论或工作。这个问题和其他由量子力学产生的难题的本质，我们将在短时间内加以讨论。
2011-04-26 cond-mat.supr-con quant-ph
Non-Hermitian Quantum Mechanics of Non-diagonalizable Hamiltonians: puzzles with self-orthogonal states
我们认为QM与非厄米准对角化哈密顿，即哈密顿有一些约旦细胞特别是双正交基。的“自正交”现象是澄清在一个正确的光谱分解，它表明，“自正交”状态永远不会危及分辨率的身份，从而量子平均的观测量。构造了导致哈密顿量中一个约当胞的复势的例子，并阐明了其起因于能级合并。通过对恒等式的正确解析，解决了连续谱中零二进制束缚态的一些难题。
2006-05-26 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Natural Light Harvesting Systems: Unraveling the quantum puzzles
在自然光收集系统中，通过专门的生物天线复合物的光子吸收、电荷分离、激子形成和能量转移到局部反应中心的顺序量子事件在太阳能到化学能的转换中达到高潮。这些过程中的一个显著特征是激发从被照射的蛋白质复合物位点转移到反应中心的异常高的效率（$>$ 95\%）。在交织的生物分子网络结构的系统内的高速度的激发传播，尚未在人工光捕获复合物中被复制。解开自然界量子谜题的一个线索可能在于，在光合作用复合物的电子光谱中观察到了持续数皮秒的长寿命相干态，这种相干态甚至在嘈杂的环境浴中也会出现。高能量传播速率和量子相干性强度之间的关联的确切性质在很大程度上仍然没有解决。本文介绍了量子理论的最新进展，并将信息理论与生物分子系统中的光合捕光过程联系起来。有各种尝试的检查，以查明的过程中所产生的光捕获活动的生物分子系统的相干性功能的基础，特别强调的影响，如非马尔可夫，芝诺机制，隐形传态，量子可预测性和多体状态的作用，对生物分子系统的量子动力学的因素。讨论如何量子化学原理和基于代理的建模和模拟方法可以提高我们对自然光合系统的理解。
2014-11-23 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
A Quantum-Inspired Algorithm for Solving Sudoku Puzzles and the MaxCut Problem
Thomas Jefferson High School for Science and Technology（泰勒·杰弗逊科学与技术高中）；George Mason University（乔治·马歇尔大学）；Department of Computer Science（计算机科学系）
本文提出一种基于矩阵乘积态和密度矩阵重整化群的量子启发算法，用于求解QUBO问题，并在数独和MaxCut实例上验证其能可靠找到全局最优解。
2025-10-10 cs.AI cs.ET cs.NE
Entropy Defined, Entropy Increase and Decoherence Understood, and Some Black-Hole Puzzles Solved
统计力学用（量子）力学解释热力学，它把封闭系统中微观态的熵与它所属的宏观态中微观态数目的对数等同起来，但问题是“什么是宏观态？”从来没有得到回答，除了在一个模糊的，主观的，方式。然而，霍金的发现黑洞蒸发导致公式黑洞熵没有主观因素。在这封信中，我们认为，从这个结果，加上假设“黑洞热力学只是普通的热力学应用于黑洞”，一个宏观状态的一般（量子引力）封闭系统是一个等价类的物质引力微观状态具有相同的期望值的物质自由度单独。这不仅最终回答了“什么是熵？”“，但它也预言了黑洞的热力学熵与物质的相等性，以及由欧几里得路径积分导出的类重力熵量。此外，它让我们清楚地看到量子理论和引力的最终综合，我们看到：（a）引力作为一种宇宙环境，因此预言，如果宇宙的初始状态是非纠缠的，它的熵必须永远继续增加;（b）引力场有自由度，但没有可观测量，从而使重力能够执行提供客观的连续退相干过程的技巧。所有这些都依赖于统一性的有效性。“信息丢失之谜”对此提出了质疑。但我们为这个难题提出了一个解决方案。
1998-02-24 gr-qc hep-th quant-ph
The black hole information puzzle and the quantum de Finetti theorem
黑洞信息之谜源于广义相对论和量子理论关于黑洞辐射性质的结论之间的差异。根据霍金最初的论点，辐射是热的，因此它的熵随着黑洞的蒸发而单调增加。相反，由于根据量子理论的时间演化的可逆性，辐射熵应该在一定时间后开始减小，如佩奇曲线所预测的。这种减少已经被基于复制技巧的新计算所证实，这也展示了它的几何起源：复制品之间形成的时空虫洞。在这里，我们分析了这些和霍金的原始结论之间的差异，从量子信息理论的观点，特别是使用量子de Finetti定理。该定理暗示了额外信息$W$的存在，它既不是黑洞的一部分，也不是辐射的一部分，而是起着参考的作用。通过复制技巧获得的熵可以被识别为以参考$W$为条件的辐射的熵$S(R|W)$，而霍金的原始结果对应于非条件熵$S(R)$。熵$S(R|W)$在数学上是一个系综平均值，在$N$独立制备的黑洞实验中获得了一个操作意义：对于大的$N$，它等于它们联合辐射的归一化熵$S(R_1 \cdots R_N)/N$。这个熵和$S(R)$之间的差异意味着黑洞是相关的。因此，复制虫孔可以被解释为这种相关性的几何表示。我们的研究结果还表明，广泛使用的随机酉模型，我们支持与非平凡检查的多黑洞扩展。
2021-12-22 gr-qc hep-th quant-ph
Interaction-Conditional Semantics and the Dissolution of Quantum Paradoxes
OU Philosophy Department（俄亥俄大学哲学系）
本文通过交互条件语义消解量子力学中的多个经典悖论，提出基于物理测量几何的相对谓词原则，重构贝尔定理和科赫-斯佩克尔定理，实现对经验现实的客观解释。
2026-01-20 physics.hist-ph quant-ph
Impersonating Quantum Secrets over Classical Channels
NTT Research, Inc.（日本电气研究院）；Stanford University（斯坦福大学）
在经典信道上伪装量子秘密，揭示单向谜题与量子货币安全性的关联
2026-01-03 cs.CR quant-ph
Getting the public involved in Quantum Error Correction
Decodoku项目旨在让用户通过一系列简单的益智游戏来亲身体验尖端的量子研究。这些游戏的设计是明确的基础上的问题，解码qudit变体的表面码。这个问题是这样提出的，它可以由没有量子信息理论或任何其他高级物理或数学知识的玩家来解决。玩家设计的解决谜题的方法可以直接纳入量子计算的解码算法中。在本文中，我们简要概述了玩家设计的新颖解码方法，并为Decodoku v1.0-v4.1提供了简短的尸检。
2017-12-27 physics.ed-ph physics.pop-ph quant-ph
From Information Theory Puzzles in Deletion Channels to Deniability in Quantum Cryptography
从具有已知长度$n$的均匀随机输入的无记忆删除信道产生的输出，获得信道输入的后验分布。该分布的香农熵与均匀先验分布的香农熵之间的差测量了由长度为$m$的输出所传达的关于信道输入的信息量。我们首先推测的实验数据的基础上，后验的熵是最小的常数字符串$\texttt{000}\ldots$，$\texttt{111}\ldots$和最大的交替字符串$\texttt{0101}\ldots$，$\texttt{1010}\ldots$。我们提出了相关的组合定理，涉及二进制（子/超）序列，并证明了最小熵猜想的单删除和双删除使用聚类技术。然后，我们证明了最小化猜想的渐近极限使用隐藏字统计的结果，显示如何分析组合的方法Flajolet，Szpankowski和谷，依赖于生成函数，可以应用到解决的情况下，固定的输出长度和$n\rightarrow\infty$。接下来，我们重新审视量子密钥交换（QKE）中的可否认性概念。我们介绍和形式化的概念，强制拒绝QKE。然后，我们建立了一个秘密通信和可否认性之间的连接，提出DC-QKE，一个简单的和可证明安全的构造胁迫可否认QKE。我们涉及到量子信息论中的基本概念的可否认性，并提出了一个通用的方法，基于纠缠蒸馏实现信息理论的可否认性，其次是其他密切相关的结果，如无条件安全的量子比特承诺和可否认性之间的关系的分析。最后，我们提出了一种基于全同态加密的高效抗强制…
2020-03-25 cs.CR cs.DM cs.IT
Explaining versus Describing Human Decisions. Hilbert Space Structures in Decision Theory
School of Business（商学院）；Centre IQSCS（IQSCS中心）
尽管量子结构在模拟长期存在的人类判断和决策难题方面取得了令人印象深刻的成功，但{ \it量子认知研究计划}仍然面临着其解释力的挑战。事实上，量子模型引入了新的参数，这些参数可能适合经验数据，但不一定解释它们。此外，人们想知道是否更一般的非经典结构更好地装备模型的认知现象。在本文中，我们提供了一个{ \it决策过程的现实操作基础}使用一个已知的决策难题，{ \it埃尔斯伯格悖论}，作为一个案例研究。然后，我们阐述了一种新的代表性的埃尔斯伯格决策的情况下，应用标准的量子对应规则映射到量子数学术语的现实操作实体。这一结果为量子希尔伯特空间结构在人类认知中的普遍应用开辟了一条独立的、基础性的而非现象学的动机之路。
2019-04-04 cs.AI q-bio.NC quant-ph
The challenge and opportunities of quantum literacy for future education and transdisciplinary problem-solving
由于物理学家，计算机科学家，教育家和工业最终用户之间的跨学科对话，我们提出了量子素养的概念，作为解决我们在全球可持续发展问题的核心所看到的复杂问题的跨学科性质的一种手段。通过这种方式，量子素养可以促进联合国可持续发展目标4，优质教育。我们认为，量子素养，这里定义的，解决了在一个高度有限的学科和访问的那种强大的知识，应该更容易获得广泛的学习者在整个生命过程中，学生和专业人士的学习和技能获取的挑战。越来越重要的是，量子技术的知识可以让那些以更具包容性的方式从事现实世界应用的人获得。因此，我们认为，解决教学问题的重要性时，强大的知识包括密集的概念，以及概念之间的复杂和层次关系，除了提出了一个强大的障碍进入数学的形式。我们介绍了一个特定的难题可视化学习工具，通过它来实现量子计算方面的这些教学目的。通过谜题进行可视化可以使非专业人员对通用量子计算有一个直观但仍然严格的理解，并为非专业人员发现越来越复杂和新的量子算法提供了一个工具。使用来自量子力学的Hong-Ou-Mandel光学效应，我们展示了通过谜题可视化工具实现的可视化方法如何对于理解量子物理学及其他领域的潜在复杂过程非常有用，从而支持量子素养的目标。
2020-05-17 math.QA physics.ed-ph physics.soc-ph
Approach for modelling quantum-mechanical collapse
一个长期存在的量子力学难题是，波函数的坍缩是一个真实的物理过程，还是仅仅是一种附带现象。这个难题是测量问题的核心。在两种选择之间进行选择的一种方法是假设其中一种是正确的，并试图得出物理的、可观察的结果，然后可以通过经验验证或排除。作为一个工作假设，我们提出了简单的模型崩溃作为一个真正的物理过程，直接二元对称测量一个粒子。这使得人们能够构造不可逆的不稳定薛定谔方程，能够连续描述量子系统与测量设备相互作用引起的坍缩过程。由于未知的初始条件，坍缩的结果仍然是不可预测的，所以与量子力学没有矛盾。我们的理论框架预测了一个有限的时间尺度的崩溃和链接与实验。利用玻色-爱因斯坦凝聚体、超冷中子或超快光学可以对坍缩动力学进行灵敏的探测。如果得到证实，该公式可能与早期宇宙学中从量子涨落到经典不均匀性的转变以及建立量子计算和信息处理速度的最终限制有关。
2016-12-22 gr-qc hep-th nlin.CD
