Nonlocality from local contextuality
我们的实验表明，非定域性可以产生从单粒子的上下文，通过使用两个粒子的关联，不违反任何贝尔不等式本身。这表明非定域性可以来自{ \em a priori}不同的更简单的现象，并连接上下文和非定域性，这两个关键资源分别用于量子计算和安全通信。从量子信息的角度看，我们的实验构成了一个原理证明，即量子系统可以同时用于量子计算和安全通信。
2016-11-23 quant-ph
Proposed experiments of qutrit state-independent contextuality and two-qutrit contextuality-based nonlocality
最近的实验已经证明了与量子态无关的量子上下文和与量子态相关的量子上下文。到目前为止，Kochen和Specker以及Bell指出的量子情境性的最基本形式还没有得到实验的证实。在这里，我们提出了一个实验上可行的测试，观察qutrit状态无关的量子上下文使用单光子在三路径设置。此外，我们还证明了如果在两个纠缠量子组上进行相同的测量，而不是在同一量子组上依次进行测量，那么非上下文不等式就变成了贝尔不等式。我们表明，这种连接也适用于其他最近推出的非上下文的不平等。
2012-03-05 quant-ph
Entropic tests of multipartite nonlocality and state-independent contextuality
我们介绍了一个多部扩展的信息论距离首次介绍在[自然341，119（1989）]。我们使用这个新的距离来推导三个和任意偶数个量子比特的多体非定域性的熵测试以及与状态无关的上下文测试。此外，我们重新推导了Cabello [Phys. Rev. Lett. 101，210401（2008）]。这表明，信息论距离的方法，多部非局部性和状态独立的上下文可以提供一个更一般的处理非经典的相关性比正统的方法的基础上关联函数。
2015-02-06 quant-ph
Inequalities witnessing coherence, nonlocality, and contextuality
本文提出基于图的统一方法推导经典性不等式，以刻画相干性、非定域性和语境性，并给出寻找所有此类不等式的算法，在简单场景中验证其有效性。
2024-01-23 quant-ph
Neither Contextuality nor Nonlocality Admits Catalysts
我们表明，语境的资源理论不承认催化剂，即，不存在能够实现否则不可能的资源转换并且之后仍然被恢复的相关性。作为一个推论，我们观察到同样适用于非定域性。由于纠缠允许催化剂，这为“纠缠异常”列表增加了另一个例子，表明非定域性和纠缠作为资源的行为不同。我们还表明，催化仍然是不可能的，即使，而不是经典的随机性，我们允许一些更强大的行为被自由地使用在自由变换的资源理论。
2021-10-13 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
Fundamental monogamy relation between contextuality and nonlocality
我们发现，无干扰原则之间的权衡局部上下文相关违反Klyachko-Can-Binicioglu-Shumovski不等式和空间分离的相关违反Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式。对一个不等式的违反禁止对另一个不等式的违反。我们还得到了相应的一夫一妻关系的量子理论强加给qutrit-qubit系统。我们的研究结果表明，一夫一妻制之间的上下文和非局域性，这表明纠缠可能是一个更基本的资源的一种特殊形式的基本关系的存在。
2014-03-18 quant-ph
Local hidden-variable model for a recent experimental test of quantum nonlocality and local contextuality
最近进行了一项实验，通过在编码四个量子比特的一对光子中建立上下文来证明量子非定域性;然而，低检测效率和公平采样假设的使用使这些结果由于检测漏洞而可能受到批评。在这封信中，一个物理动机的本地隐藏变量模型被认为是一个可能的机制来解释实验观察到的结果。该模型，虽然不是本质上的上下文，获得后选择的重合检测的质量。
2021-04-24 quant-ph
Trade-off relations between Bell nonlocality and local Kochen-Specker contextuality in generalized Bell scenarios
本文研究广义贝尔场景中贝尔非定域性与局域科亨-斯佩克语境相关性的关系，证明二者可共存但存在数量权衡，并从不等式、量化器及全局语境相关性概念展开分析，还指出该概念涵盖其他非经典关联。
2024-12-08 quant-ph
Optimal and tight Bell inequalities for state-independent contextuality sets
两个基本的量子资源，非局域性和上下文性，可以通过贝尔不等式，违反状态无关的上下文（SI-C）集连接。这些贝尔不等式允许应用程序，需要同时非局部性和上下文。然而，对于现有的贝尔不等式，SI-C集产生的非局域性是非常敏感的噪声。这就排除了实验性实施。在这里，我们确定的贝尔不等式的非局部性产生的SI-C集是最佳的，即，对于最简单的SI-C，最大限度地鲁棒于噪声或检测效率低下[S. Yu和C. H.哦，物理学牧师莱特。108，030402（2012）]和Kochen-Specker集[A. Cabello等人，Phys. Lett. A 212，183（1996）]并表明，在这两种情况下，非定域性对于实验来说都具有足够的抵抗力。我们的工作使实验结合非局部性和上下文，因此铺平了道路，利用其协同作用的应用程序。
2023-03-23 quant-ph
Quantum Contextuality Requires Counterfactual Gain
Kagawa University（香川大学）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；University of Bristol（布里斯托大学）；Hiroshima University（广岛大学）
本研究通过实验验证了量子情境性与反事实收益之间的关系，证明情境性只能在特定条件下通过反事实收益被观测到。
2025-05-20 quant-ph
State-independent quantum contextuality and maximum nonlocality
最近，Yu和Oh [Phys. Rev. Lett. 108，030402（2012）]已经证明，证明四元组上的状态无关上下文性所需的最简单向量集需要13个向量。在这里，我们首先证明，一组向量在任何维$d \ge 3$证明系统在最大混合状态下的上下文性的一个充分必要条件是，图$G_C$，其中顶点表示向量和边链接正交的有色数$χ(G_G)$大于$d$。然后，我们证明了Yu和Oh的猜想.最后，我们证明了任何满足$χ(G_G)>d$的集合在$d$ -方最大纠缠的辅助下都会产生非定域性，而非定域性在不违反无信号原理的情况下是无法改善的。这表明任何满足$χ(G_G)>d$的集合都是量子信息处理的宝贵资源。
2012-04-18 quant-ph
Contextuality and Nonlocality in Decaying Multipartite Systems
与量子理论的预言形成强烈对比的是，日常经验支持独立于观察的物理性质的存在。特别地，对于某些量子系统，不依赖于测量上下文的物理性质的存在是被禁止的。这种特性被称为上下文性。本文研究时空的衰变过程是否普遍破坏了揭示语境的能力。我们发现，在最一般的情况下，衰变性质并不减少这种能力。然而，由于时空结构对衰变系统的时间演化或测量过程的限制，揭示上下文的标准变得内在地依赖于衰变属性或不可能。特别是，我们推导出如何上下文揭示设置称为贝尔的非定域性测试的变化衰减量子系统。我们的研究结果说明了隐藏和本地隐藏参数理论和时间的作用之间的相互依存关系。
2015-09-05 quant-ph
Converting nonlocality into contextuality
本研究利用矩阵束方法分析Peres-Mermin平方和Greenberger-Horne-Zeilinger-Mermin构型的量子逻辑结构，发现双自旋1/2粒子的四维系统中经典与量子预言存在类似的完全矛盾，为非定域性向互文性的转化提供了支撑。
2024-08-20 quant-ph
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
Classical causal models cannot faithfully explain Bell nonlocality or Kochen-Specker contextuality in arbitrary scenarios
在最近的一项工作中，我们之一（EGC）表明，在满足无干扰条件（无信号条件的概括）的现象中，Bell-Kochen-Specker不等式违反一般不能用忠实的经典因果模型来解释-也就是说，经典因果模型满足没有微调的假设。然而，该声明的证明仅限于涉及2方的Bell场景或涉及每个上下文2次测量的Kochen-Specker-contextuality场景。在这里，我们表明，在一般情况下，任意数量的缔约方或测量每个上下文的结果，它不是一个最简单的场景的人工制品。这一结果统一，在充分的一般性，贝尔非局部性和Kochen-Specker上下文作为违反经典因果关系的基本原则。然而，我们在前一个证明中确定了一个隐含的假设，使其在这里明确：某些操作对称的现象反映在模型中，而不是需要微调模型参数的选择。这澄清了Bell非定域性和Kochen-Specker上下文性之间微妙但重要的区别。
2021-07-28 quant-ph
Quantum Apices: Identifying Limits of Entanglement, Nonlocality, & Contextuality
这项工作开发了分析方法，以定量地划分量子现实的经典现象的子集，以及从一般概率理论的超集。对于量子非定域性，我们讨论了如何确定Bell型线性不等式的量子极限。与半定规划方法相比，我们的方法允许考虑抽象权重的不等式，通过利用量子态的厄米性。认识到经典的相关性对应于可分离状态的测量，我们还介绍了一个实用的方法，获得足够的可分性标准。我们特别审查了驱动和非驱动超辐射作为纠缠产生模式的候选资格。最后，我们回顾了目前的量子上下文的方法，强调非本地和上下文量子统计之间的操作区别。我们利用我们的抽象加权线性量子边界，明确地证明了一组条件概率分布，同时兼容量子上下文，而不兼容量子非局域性。值得注意的是，这种新的统计制度意味着一个实验可检验的目标一致的历史理论的量子引力。
2014-09-08 quant-ph
Revealing hidden nonlocality and preparation contextuality for an arbitrary input Bell inequality
该研究利用局域滤波操作，基于PORAC博弈对应的Bell泛函，证明不同n阈值下任意非零混合参数的混合纠缠态可分别激活隐藏非定域性与制备互文性。
2025-05-18 quant-ph
On Counterfactuals and Contextuality
反事实推理和语境的定义和批判性评价方面，其非经验的内容。为此，一个唯一性属性的状态，爆炸视图和链接可观的介绍。如果只有一个单一的上下文与一个特定的最大的一组可观察的可以操作化，然后上下文翻译原则解决不同的上下文的测量。
2005-01-03 quant-ph
Contextuality based quantum conferencing
多方系统的非定域性不等式充当适当维数的单量子系统的上下文性不等式。在本文中，我们提出了适应的非局域性为基础的量子会议协议（QCP）的过程，以上下文为基础的QCP。与基于非局部性的协议不同，所提出的协议不涉及非局部状态。这些协议也可以在一类噪声信道中实现，而不会在密钥生成速率上有任何妥协。作为该过程的一个例子，我们提出了一个基于Mermin的上下文不等式的QCP。作为一个显着的改进，我们提出了一个QCP的基础上CHSH上下文不等式只涉及四维状态，而不管有多少方共享的密钥。后者的密钥生成速率是前者的两倍。虽然这些QCP允许窃听攻击，在nonlocality-based QCP没有类似的，这种攻击的出路是证明。最后，我们展示了实验实现这些协议与轨道角动量（OAM）状态的可行性。
2021-10-25 quant-ph
Quantum violation of trivial and non-trivial preparation non-contextuality: Nonlocality and Steering
本文阐述了量子操纵和非平凡的准备上下文之间的直接联系。在两方-每方两测量-每测量两结果$(2-2-2)$贝尔场景中，任何贝尔非定域性的参数都是平凡准备上下文的证明;然而，反过来可能不成立。如果其中一方（比如爱丽丝）对两个以上的二分观测量进行测量，那么就有可能在爱丽丝的观测量之间找到一组非平凡的函数关系。我们认为，存在一个合适的一组这样的非平凡的关系之间的爱丽丝的观测值可能保证量子态在另一个空间分离的一方（说，鲍勃）结束的不可操纵性。有趣的是，这种约束可以被解读为本体模型中的非平凡准备非上下文假设。我们进一步证明了两种类型的贝尔不等式，可以转换成线性转向不等式使用上述的非平凡条件爱丽丝的可观。这样的引导不等式也可以被认为是非平凡的准备非上下文不等式。由于Bell表达式族的局域界在附加的非平凡条件下得到了约化，它根据Bell表达式族对非平凡准备非上下文或局域界的违反情况，提供了一个对量子操纵和非局域性的检验，从而建立了量子操纵和非平凡准备上下文之间的直接联系.
2022-12-30 quant-ph
Synchronous observation of Bell nonlocality and state-dependent Kochen-Specker contextuality
本文提出在广义Bell场景下联合考虑CHSH和KCBS不等式，通过光子实验实现了Bell非定域性与Kochen-Specker情境性的同步违反，为两者的共存提供了实验证明。
2022-04-13 quant-ph
Assumption-free derivation of the Bell-type criteria of contextuality/nonlocality
贝尔型标准的上下文/非局部性可以推导出没有任何可证伪的假设，如上下文无关映射（或局部因果关系），自由选择，或无微调。这是通过推导不一致连接系统的Bell型准则来实现的（即，具有干扰/信令的那些），基于默认上下文方法中的上下文性的广义定义，然后将这些标准专门用于一致连接的系统。
2021-11-20 math.PR quant-ph
Graph-theoretic strengths of contextuality
Cabello-Severini-Winter和Abramsky-Hardy（建立在Abramsky-Brandenburger的框架上）都使用非常不同的数学技术为非常一般的实验场景提供了贝尔和上下文不等式。我们回顾这两种方法，仔细地详细说明它们之间的联系，并给出简单的，图论的方法，找到不平等的非局部性和上下文的证明，并找到表现出较强的非局部性和/或上下文的状态。最后，我们将这些方法应用到稳定器量子力学中的具体例子中，这些例子与理解作为量子计算资源的上下文有关。
2017-03-27 quant-ph
Measurement sharpness cuts nonlocality and contextuality in every physical theory
通过测量收集数据是每一门实验科学的基础。理想情况下，测量应该是可重复的，当只提取粗粒度数据时，它们应该允许实验者在以后检索更精细的细节。然而，在实践中，大多数测量似乎是嘈杂的。在这里，我们假设，尽管在现实生活中的实验观察到的缺陷，存在一个基本的水平，所有的测量是理想的。结合理想测量在粗粒度或并行应用于类空分离系统时保持如此的要求，我们的假设对任意物理理论中可以找到的非定域性和上下文性的数量施加了强有力的约束，降低了贝尔和科赫-斯佩克不等式的违反接近其量子值。此外，它提供了一个新的令人信服的动机的原则，当地的一致性和排他性，最近提出的概率分布的量子集的特性。
2014-04-18 quant-ph
Contextuality and nonlocality in 'no signaling' theories
我们定义了一个家庭的“无信号”二分盒任意输入和二进制输出，并与一系列的边际概率。定义相关性的动机是科亨-斯佩克定理的Klyachko版本，所以我们称这些盒子为科亨-斯佩克-Klyachko盒子，或者简称为KS-盒子。边缘覆盖了各种情况，从那些可以被经典模拟的超量子相关性，饱和克劳泽-霍恩-希莫尼-霍尔特不等式，当KS盒是一个广义的PR盒（因此是一个顶点的“无信号”多面体）。我们表明，对于某些边际概率的KS盒是经典的非局域性的克劳泽-霍恩-Shimony-霍尔特相关性，即，在模拟PR盒时，没有比共享随机性更好的资源，即使这样的KS盒不能被经典或量子资源完美地模拟所有输入。我们评论的意义，这些结果的上下文和非局部性的“无信号”理论。
2009-04-09 quant-ph
Experimental Test of Quantum Nonlocality from Contextuality
针对互文性与非定域性关系不明的问题，利用双体光子轨道角动量纠缠实验检验源自互文性的 Bell 不等式，证明高维纠缠可产生非定域性并连通两种量子资源。
2025-01-07 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
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
On Joint Distributions, Counterfactual Values, and Hidden Variables in Relation to Contextuality
本文讨论了定义语境性的三种传统方法：（C1）根据在几个相互排斥的语境中所作测量的某些联合分布的（不）存在性，（C2）根据在给定语境中的事实测量与在其他语境中所作的反事实测量之间的关系，（C3）根据在给定语境中所作的测量与在给定语境中所作的反事实测量之间的关系，（C4）根据在给定语境中所作的测量与在给定语境中所作的反事实测量之间的关系，（C5）根据在给定语境中所作的测量与在给定语境中所作的反事实测量之间的关系，（C6）根据在给定语境中所作的反事实测量之间的关系，（C7）根据在给定语境中所作的反事实测量与在给定语境中所作的反事实测量之间的关系。（C3）是否存在决定所有实际测量结果的"隐藏变量"。一般认为，三种含义是等同的，但涉及的问题并不完全透明。因此，有人认为C2可能与C1无关，而当情境系统中的测量结果被视为随机变量时，C1本身的传统表述就会遇到困难。我表明，如果C1是制定的上下文默认（CbD）理论的框架内，概率耦合的概念，核心数学工具的CbD，包括反事实值和“隐藏变量”。在后一种情况下，耦合本身可以被看作是一个隐藏变量的最大限度的节俭选择。
2019-08-04 quant-ph
Contextuality without nonlocality in a superconducting quantum system
经典实在论要求系统属性独立于它们是否被测量而存在，而非上下文性要求测量的结果不依赖于与它们一起执行的其他测量。贝尔-科亨-斯佩克定理指出，非上下文实在论不能再现单个三能级量子系统（qutrit）的测量统计。因此，与贝尔不等式测试相比，非上下文现实模型可以使用单个qutrit来测试，而不依赖于量子纠缠的概念。用实验来反驳这些模型是很有挑战性的，因为不完美可能会带来漏洞，使现实主义的解释成为可能。在这里，我们使用一个超导qutrit与确定性，二进制结果读出违反非上下文不平等，同时解决检测，个人存在和兼容性的漏洞。这种状态依赖的上下文的证据也证明了超导量子电路在表面代码架构中的容错量子计算的适用性，这是目前最有希望的可扩展量子计算的途径。
2016-10-18 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
Axiomatic approach to contextuality and nonlocality
我们提出了一个统一的公理化方法的上下文性和非局部性的基础上，这两个资源理论。在这些理论中，主要对象是一致的盒子，它们可以通过某些操作进行转换以实现某些任务。资源的数量通过对资源的适当度量来量化。根据最近的文件[J. I. de Vicente，J. Phys. A：Math. Theor. { \bf 47}，424017（2014）]，以及资源理论的抽象方法的最近发展，例如纠缠理论，我们提出了用于资源的操作和测量的公理和受欢迎的性质。作为测度的公理之一，我们提出了渐近连续性：测度不应该在彼此接近的盒子上相差超过距离，其中一个因子依赖于盒子的尺寸。我们证明了语境性的相对熵是渐近连续的。考虑纠缠理论中的另一个概念-测度的凸屋顶-我们证明了对于一些非局部的和上下文的多面体，资源的相对熵的上界是由资源的成本的一个常数因子。最后，我们证明，提供一个措施$X$的资源不增加下允许类的操作，例如布线，最大的可扩展资源，可以通过这些操作是有界的$X$的值从上到下一个常数因子。我们明确显示哪些公理用于证明所提出的结果，使类似的结果可能仍然是真实的，在其他资源理论与类似的公理。我们还利用已知的蒸馏协议的二分非局部性显示如何上下文资源可以蒸馏。
2015-06-01 quant-ph
A Combinatorial Approach to Nonlocality and Contextuality
到目前为止，大多数关于（量子）语境性和Kochen-Specker定理的文献似乎要么关注语境性的特定例子，要么被认为是量子逻辑。在这里，我们开发了一个一般的形式主义的背景下的情况下，组合的超图显着细化了一个类似的最近的方法Cabello，Severini和冬季（CSW）。与CSW相反，我们显式地包括概率的归一化，这使我们能够更好地控制各种概率模型，如经典，量子和广义概率。特别是，我们的框架专门（量子）非局域性的情况下，贝尔的情况下，这是非常自然地从一定的产品的上下文的情况下，由于Foulis和兰德尔。在CSW的精神，我们发现密切的关系，几个图不变量。最近提出的局部随机性原理是与图的香农容量相关的上下文场景的一般原理的特殊情况。我们的研究结果意味着，它是严格占主导地位的低水平的Navascués-Pironio-Acín层次结构的半定程序，我们也适用于上下文的情况。我们在我们的框架中得到了大量的结果，其中许多与量子和超量子的上下文和非定域性有关，并提出了许多悬而未决的问题。例如，我们表明，在一个上下文的情况下，一组量子模型可以在一般情况下，其特征在于在一个图形不变。在图论中，我们的主要结果是：存在两个图$G_1$和$G_2$，它们具有性质\begin{align*} α(G_1) &= Θ(G_1), & α(G_2) &= \vartheta(G_2), \\[6pt] Θ(G_1…
2015-01-12 math.CO quant-ph
All-Possible-Worlds: Unifying Many-Worlds and Copenhagen, in the Light of Quantum Contextuality
“所有可能世界”是量子物理学的一种新解释，它是根据量子上下文对多世界和哥本哈根（“坍缩”）的统一重新表述的结果，并提出了“检测时的非定域性”作为统治整个量子领域的原则，包括单量子比特和qutrit实验。
2019-03-04 quant-ph
Constrained Measurement Incompatibility from Generalised Contextuality of Steered Preparation
本研究在广义概率理论框架下证明单侧N个测量的不相容性是揭示另一侧子系统广义互文性的充要条件，提出新型相容不等式并指出广义互文性约束测量不相容程度、超选出量子理论。
2024-12-15 quant-ph
Nonlocality, Counterfactual, and Consistent Histories
本文发展了一种完全在量子原理框架内的模态逻辑，然后在量子思维框架内，特别是在不调用“隐变量”的情况下，证明了一个Bell型非定域性结果。
2000-06-27 quant-ph
Connecting Quantum Contextuality and Nonlocality
Xiamen University（厦门大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）
本文通过sheaf理论和图论框架，探讨量子情境性与非局域性之间的联系，揭示其在量子技术中的作用。
2026-02-26 math-ph math.MP physics.optics
Specker's Parable of the Over-protective Seer: A Road to Contextuality, Nonlocality and Complementarity (PLUS AN ERRATUM)
1960年，数学家恩斯特·斯佩克（Ernst Specker）描述了一个非经典相关性的简单例子，他用一个寓言来戏剧化地描述了一个预言家，他给女儿的追求者们设置了一个不可能的预测任务。我们在这里重新讨论这个例子，把它作为量子基础中三个核心概念的入门：上下文性、贝尔非定域性和互补性。具体来说，我们表明斯佩克的寓言提供了一条叙事线索，将大量结果编织在一起，包括：测量的不可能性-非上下文和结果-量子理论的确定性本体论模型（Kochen-Specker定理），特别是Klyachko的证明;量子理论的Bell局部模型的不可能性（贝尔定理），特别是Mermin和Hardy的证明;量子理论的简化-非上下文本体论模型的不可能性;以及正算子值测度（POVM）的三元组的存在，它们可以联合成对测量，但不能三重测量。在此过程中，提出了几个新的结果，包括：Fine将反事实测量结果的联合分布的存在性与非上下文模型的存在性联系起来的定理的推广; Klyachko对Kochen-Specker定理的证明的推广;以Hardy对Bell定理的证明的风格证明Kochen-Specker定理;一个分类的上下文和贝尔非本地相关性方面的挫折网络;一个新的不平等测试准备noncontextuality;最后，一些结果的POVM的联合可测性和问题，这些是否可以建模noncontextually。最后，我们强调，斯派克的寓言提供了一…
2016-12-28 quant-ph
Bounding quantum contextuality with lack of third-order intereference
最近提出了许多简单的原则，可以解释在非定域性和上下文实验中可能的实验概率集的量子限制。然而，这些原则之间的影响是已知的。这里它表明，缺乏不可约的三阶干扰，（一旦我们考虑了$n$ -sit实验中狭缝对之间的干涉，就没有概率干涉是不可解释的这一思想的概括）意味着被称为E原理或一致排他性的原理（即，如果一组实验结果中的每一对在某种度量上都是唯一的选择，则它们的概率与存在其中它们都是排他性的进一步测量一致）。这是迈向量子非定域性和上下文性的更统一理解的一步，这有望从最小的、容易掌握的假设中推导出重要的结果。作为一个示例，该结果意味着缺少三阶干扰将CHSH-贝尔不等式的违背限制为2.883。
2015-05-01 quant-ph
A mathematical framework for operational fine tunings
在本体论模型的框架中，量子理论固有的非经典特征似乎总是涉及微调的性质，即在操作层面上保持但在本体论层面上打破的性质。它们在操作层面上的出现是由于本体论参数的无法解释的特殊选择，这就是我们所说的微调。这些特征的著名例子是上下文性和非局部性。在这篇文章中，我们开发了一个理论独立的数学框架来表征操作微调。这些与因果微调不同-Wood和Spekkens已经在[NJP，17 033002（2015）]中介绍-因为操作微调的定义不涉及任何关于潜在因果结构的假设。我们展示了已知的操作微调的例子，如Spekkens的广义上下文，违反贝尔实验中的参数独立性，本体论的时间不对称，适合我们的框架。我们讨论了发现新的微调的可能性，我们使用的框架，以揭示新的光非局部性和广义上下文之间的关系。虽然非定域性经常被认为是一种形式的上下文，这是真正的非定域性的参数独立性的侵犯。我们制定我们的框架，也在范畴论的语言使用函子的概念。
2023-03-09 quant-ph
Classical causal models for Bell and Kochen-Specker inequality violations require fine-tuning
非定域性和上下文性是量子力学概念难题的根源，也是信息处理任务中量子优势的关键资源。贝尔非定域性最好理解为量子关联和经典因果理论之间的不相容性，适用于相对论因果结构。另一方面，语境性是在一个更具争议的基础上。在这项工作中，我提供了一个共同的概念基础之间的非局部性和语境违反经典因果关系。首先，我表明，贝尔不等式可以完全来自无信号和无微调的因果模型的假设。这从Wood和Spekkens最近的结果中删除了两个额外的假设，并且值得注意的是，不需要任何与测量设置无关的假设-不像贝尔不等式的所有其他推导。然后，我介绍了一种形式主义来表示因果模型中的上下文场景，并表明所有经典的因果模型违反Kochen-Specker不等式需要微调。因此，经典因果关系的量子违反超出了类空间分离系统的情况，并且已经在涉及单个系统的场景中表现出来。
2019-02-15 quant-ph
Contextuality or nonlocality; what would John Bell choose today?
违反贝尔-CHSH不等式并不能证明量子非定域性、阴谋论和追溯因果关系的猜测是合理的。这样的推测植根于这样一种信念，即在概率模型中设置隐变量的依赖性，称为违反测量独立性，将意味着违反实验者的选择自由。这种信念是没有根据的，因为它是基于贝叶斯定理的可疑使用和对条件概率的不正确因果解释。在贝尔局域真实模型中，隐变量只描述由光源产生的光子束，因此它们不能依赖于随机选择的实验设置。然而，如果描述测量仪器的隐变量被正确地纳入上下文概率模型，则可以在不引起量子非局域性的情况下解释贝尔测试中报告的违反不平等和明显违反无信号的情况。因此，对我们来说，违反贝尔-CHSH不等式只证明了隐变量必须依赖于确定量子可观测量的上下文特征和测量仪器所起的积极作用的设置。贝尔认为他必须在非定域性和侵犯实验者的选择自由之间做出选择。在两个糟糕的选择中，他选择了非定域性。今天，他可能会选择违反统计独立性，即语境性。
2023-02-03 physics.hist-ph quant-ph
Bosonic Indistinguishability-Dependent Contextuality
我们发现了一种形式的量子上下文，连接最大的上下文玻色子不可约性以类似的方式最大非局域性相对于Clauser-Horne-Shimony-Holt贝尔不等式连接到最大纠缠。与以前的光子背景形式不同，这种形式不能用经典光来模拟，因为它依赖于不可分辨性和高阶干涉。玻色子系统的理想测量可以通过与辅助量子比特的色散耦合来进行。这使得我们可以随意延迟每个测量的结束，并针对高维上下文相关性，这是现有平台无法实现的功能。
2021-02-01 quant-ph
On total correlations in a bipartite quantum joint probability distribution
本文讨论了将给定的量子联合概率分布中的总关联分离为非定域性、上下文性和经典关联的问题。Bell discord和Mermin discord将量子关联的非定域性和上下文性定量化，它们被解释为非信号多面体中的距离测度。引入了一种总相关性测度，将相关性分为纯非经典部分和经典部分。我们证明了量子关联满足这三种测度之间的可加性关系。
2014-12-16 quant-ph
States Violating Both Locality and Noncontextuality Inequalities in Quantum Theory
本研究证明存在无穷多场景可同时违反CHSH定域性不等式与奇数可观测量非语境性不等式，并发现某些态同时违反KCBS不等式和另一非定域性不等式，挑战了单配关系。
2025-07-09 quant-ph
Continuous-variable nonlocality and contextuality
情境性是量子系统可以表现出的一种非经典行为。人们越来越多地研究它与信息任务中量子优于经典优势的关系。到目前为止，它主要是在离散变量的情况下进行研究，其中可观测值在离散且通常是有限的集合中取值。实际上，另一方面，连续变量场景提供了一些最有希望的候选人来实现量子计算和信息协议。在这里，我们提出了一个框架，在连续变量的情况下处理上下文。它表明，罚款-阿布拉姆斯基-勃兰登堡定理扩展到这种设置，其中一个重要的后果是，贝尔非局部性可以被看作是一个特殊的情况下的上下文，在离散的情况下。上下文分数，一个可量化的衡量上下文，贝尔不等式违反和量子优势承担一个精确的关系，也定义在此设置。它被证明是一个非递增单调相对于经典的操作，包括分仓离散数据。最后，我们考虑如何上下文分数可以制定为一个无限的线性规划。通过Lasserre松弛，我们能够将这个无限线性规划表示为半定规划的层次结构，从而可以以越来越高的精度计算上下文分数。
2022-04-19 math-ph math.CT math.MP
State-recycling method for testing contextuality
量子非定域性和上下文性是两种源于非经典关联的现象。前者需要在测量过程中消耗的纠缠，而后者可以发生在任何状态，如果选择一组适当的测量。尽管存在这些明显的差异，但到目前为止，对这两种现象的实验测试是相似的。每次实验都必须使用按照相同步骤准备的物理系统的不同副本，或者必须将系统恢复到其初始状态。在这里，我们表明，这是没有必要的，状态独立的上下文可以表现在一个场景中，每个测量轮是在前一轮的输出状态。
2015-05-08 quant-ph
The Effect of Decoherence on the Contextual and Nonlocal Properties of a Biphoton
量子上下文性是量子力学的一个非直观性质，它使量子力学区别于任何经典理论。量子非定域性是一个互补的量子性质，它是许多量子信息任务的重要资源。在这里，我们实验研究的上下文和非局部性质的偏振双光子。首先，我们调查的能力的双光子表现出上下文通过测试违反KCBS不等式。为了做到这一点，我们使用了KCBS论文中建议的原始协议，并将其调整为真实场景，其中一些双光子是可区分的。其次，我们通过不同的单位信道传输双光子，并控制噪声量。我们测量了退相干输出态，并证明了使用KCBS不等式表现出量子上下文性的能力比表现出非局域性的能力更容易受到噪声的影响。
2014-10-14 quant-ph
Quantum Nonlocality: how does Nature do it?
本文批判了将量子非局域性归因于时空之外作用的形而上学观点，提出量子关联源于时空对称性，并论证通过玻尔语境性可直观解释贝尔不等式违反，同时指出关闭自由选择漏洞并不等于关闭语境性漏洞。
2024-02-27 physics.hist-ph quant-ph
Bridging the gap between general probabilistic theories and the device-independent framework for nonlocality and contextuality
用信息论原理描述量子关联是量子基础的一个热门章节。传统上，这个范围所采用的原则是用条件概率分布来表达的，它指定了黑盒在接收到某个输入时产生某个输出的概率。这种框架被称为“设备无关”。量子基础的另一个主要章节是量子理论的信息论表征，包括它的状态集和测量集，以及它允许的动力学。为这一范围所采用的不同框架被称为“一般概率理论”。除了少数例外，关于确定量子相关性和确定量子理论的两个方案迄今为止一直在不同的轨道上进行，每个方案都在发展自己的方法和议程。本文旨在通过比较这两个框架并说明这两个方案如何能够相互受益来弥补这一差距。
2016-03-11 cs.CR cs.GT cs.LO
Quantum Counterfactuals and Locality
Stapp基于Hardy纠缠态的量子非定域性的反事实论证被证明是有缺陷的。虽然他正确地分析了一个特定的框架使用的方法一致的历史，有替代框架不支持他的论点。量子反事实论点的框架依赖性，与经典反事实中的类似物，削弱了量子世界中存在非定域（超光速）影响的主张。相反，它表明，反事实的论点是有限的使用分析这些问题。
2011-12-31 quant-ph
Simultaneous All-versus-Nothing Refutation of Local Realism and Noncontextuality by a Single System
本研究提出一种“全有或全无”证明，利用三对单态和GHZ态分析器，在单一系统中同时验证Bell定理与Kochen-Specker定理，揭示量子非定域性与上下文性的关系，且可用现有线性光学技术验证。
2024-03-26 quant-ph
Certified Pruning from Counterfactual Consistency: Exact Certificates and Structured SAT Families
本研究提出整合反事实一致性原理的认证剪枝框架，形式化相关约束并扩展至CNF-SAT全局不等式，实现带对偶Farkas证书的传播-剪枝求解器，证明结构化族可获次指数加速，对量子基础和密码学硬度研究均有意义。
2025-10-06 quant-ph
