Proof of the Peres conjecture for contextuality
量子力学基础中的一个中心结果是Kochen-Specker定理。简而言之，它指出，量子力学不能与理想测量的非上下文经典模型相协调。Kochen和Specker的第一个显式推导相当复杂，但此后已经实现了相当大的简化。我们提出了一个系统的方法来寻找最小的Hardy型和Greenberger-Horne-Zeilinger型（GHZ型）证明的Kochen-Specker定理，这些特点是这样一个事实，即经典模型的预测是相反的量子力学的预测。在此基础上，我们证明了Cabello等人[A. Cabello等人，Phys. Lett. A 212，183（1996）]是任何维数的最小集合，验证了Peres的一个长期猜想。我们的研究结果可以确定最小的上下文场景，并研究其有用的信息处理。
2020-06-10 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
State-independent quantum violation of noncontextuality in four dimensional space using five observables and two settings
最近，一个引人注目的实验演示[G. Kirchmair \emph{et al.}，Nature，\textbf{460}，494（2009）]中描述的，对于任何两量子比特状态，使用适当选择的\emph{nine}产物可观测量和\emph{six}不同的测量设置，已经报道了非上下文实在论模型的状态无关量子力学破坏。在本报告中，通过制定一个只需要\emph{five}产品可观测量和\emph{two}不同测量设置的方案，实现了这种演示的相当大的简化。本文还指出，Kirchmair \emph{et al.}的实验中已有的相关经验数据证实了我们的证明对NCR模型的违反。
2009-11-21 quant-ph
Unscrambling the omelette of causation and inference: The framework of causal-inferential theories
使用过程理论的形式主义，我们引入的概念的因果推理理论：一个三元组组成的因果影响理论，推理理论（布尔和贝叶斯品种），以及规范这些如何相互作用。在这个模型中，我们对操作理论和实在论的概念进行了重铸，从而澄清了对实验的实在论解释所提供的超越操作解释的东西。它还产生了一个新的特征的假设和标准的不去定理的操作量子理论的现实主义表示的影响，即那些基于贝尔的局部性概念和那些基于广义的noncontextuality。此外，我们的过程理论表征的广义noncontextuality是隐含的一个更自然的原则，我们术语莱布尼茨。最引人注目的是，我们的框架提供了一种方法，在一个研究计划，旨在规避这些不去的结果。具体来说，我们认为，如果一个人可以确定公理的实在论因果推理理论的因果关系和推理的概念可以不同于他们的传统（经典）的解释，然后一个有办法定义一个内在的量子概念的现实主义，从而一个现实主义的代表性的操作量子理论，抢救精神的局部性和非语境性。
2021-05-19 quant-ph
Mermin-Peres magic rectangles modulo odd primes
本文为每个整数d≥2构造了模d线性系统，具有有限维算子解但无经典解，推广了Mermin-Peres幻方到奇素数情形，并利用广义Pauli群上的多项式相位算子实现。
2026-10-06 quant-ph
The status of determinism in proofs of the impossibility of a noncontextual model of quantum theory
为了声称人们已经通过实验测试了非上下文本体论模型是否可以作为量子理论中某些测量统计的基础，有必要有一个适用于非锐化测量的非上下文性概念，即，这些只能由正算子值测度而不是投影值测度表示。这是因为任何实际的测量都必然有一些非零的噪声量，因此永远不会达到理想的清晰度。假设一个广义的概念noncontextuality适用于任意的实验程序，它表明，测量的结果取决于确定性的本体测量系统的状态，当且仅当测量是尖锐的。因此，对于每一个非尖锐的测量，其结果必然有一个不确定的依赖于本体状态。我们捍卫这一建议，反对其他选择。特别是，我们证明了为什么考虑平行罚款的定理不挑战这一结论。
2015-01-06 quant-ph
Second Comment on "Contextuality within quantum mechanics manifested in
subensemble mean values" [Phys. Lett. A 373 (2009) 3430]
我研究了Pan和Home对我关于他们测试非上下文模型的建议的评论的回复。我证明了量子比特的Kochen-Specker模型确实解释了基于这样一个提议的测试的所有结果，所以它对现实的非上下文模型的不成立性是不确定的。
2010-03-06 quant-ph
Experimental test of quantum contextuality in neutron interferometry
我们进行了一个实验测试的Kochen-Specker定理的基础上的一个不等式来自Peres-Mermin证明，使用自旋路径（动量）纠缠在一个单一的中子系统。遵循Cabello等人[Phys.Rev.Lett. 100，130404（2008）]，产生了一个钟状状态，并确定了三个期望值。观察到的违反2.291 +/- 0.008 > 1清楚地表明，量子力学的预测不能被非上下文隐变量理论重现。
2009-07-23 quant-ph
On the role of joint probability distributions of incompatible observables in Bell and Kochen-Specker Theorems
我们分析了贝尔和Kochen-Specker定理的有效性，根据当地（或非上下文）现实主义，但避免假设存在一个联合概率分布不兼容的可观。我们制定了符合这一要求的现实主义模型。这是通过采用发散序列，但有边缘是收敛的。我们发现，在标准的合理假设下，这种可能性不会导致这些定理的漏洞，通过推导出一个短的CHSH不等式有效的任何有限大小的合奏。此外，我们分析了一个哈代的悖论设置非上下文现实主义强加的联合概率不兼容的观测值的存在。
2019-09-12 quant-ph
Contextual Value-definiteness and the Kochen-Specker Paradox
价值确定性和因果关系的现实主义租户之间的兼容性受到质疑的几个现实主义不可能性的证明，其中他们的形式要素显示冲突。我们回顾这是如何在Kochen-Specker和冯诺依曼证明，并指出他们的关键假设之间的连接：通过在后一个证明中的可加性，noncontextuality在前者的现实因果关系的约束。我们的结论是，价值确定性和语境性确实不是相互排斥的。
2005-12-06 quant-ph
Measuring the Mermin-Peres magic square using an online quantum computer
我们已经实现了Mermin-Peres幻方的六个系列的三个交换测量在线，五个量子比特，量子计算机上。幻方测试系统的测量是否可以通过物理现实主义（在EPR意义上）来描述，同时是非上下文的。我们发现，我们的测量结果违反任何现实和非上下文模型的近28个标准差。我们还发现，尽管我们用于测量的量子计算机在产生准确和可重复的结果方面还有很多需要改进的地方，但简单性，重新运行测量程序的容易性以及用户友好性弥补了这一事实。
2020-09-22 quant-ph
Quantum contextuality and joint measurement of three observables of a qubit
互补性通过两个不相容的观测量来表现，而量子上下文性只能通过至少三个观测量之间的联合测量来揭示。通过将unsharp测量和联合测量到一个现实的模型中，我们重新建立了一个不平等由于梁，Spekkens，和怀斯曼严格的非上下文的假设为基础。因此，它的破坏明确地指出了二能级系统的量子背景。最大违反是由三个三重联合可测的观测量，两两联合测量的不兼容的方式。给出了一个量子比特的三个无偏观测量的三重联合可测性的充要条件。
2013-12-23 quant-ph
Hilbert Space Quantum Mechanics is Contextual (Reply to R. B. Griffiths)
在最近的一篇论文中，Griffiths [38]基于相容历史解释论证了希尔伯特空间量子力学（QM）是非语境的。根据格里菲思的观点，如果仪器是“由一个有能力的实验者设计和操作的”，并且我们接受单一框架规则（SFR），那么语境性的问题就消失了。我们将从表象实在论的立场来论证，由于格里菲思对量子上下文的含义及其与物理实在和测量的关系提供了误导性的理解，因此结论是不正确的。我们将讨论如何在海森堡和玻尔创造的“客观-主观煎蛋饼”的相当普遍的不理解的上下文有其根源。我们认为，为了解读煎蛋卷，我们需要解开，首先，从朴素的现实主义，表象现实主义，其次，本体论从认识论，第三，不同的解释问题质量管理。在这方面，我们将分析什么应该被认为是有意义的物理陈述（MPS）在一个理论，并会认为，反事实推理（CR）-格里菲斯认为是“棘手的”-必须接受作为一个必要条件的任何代表现实主义解释QM。最后，我们从代表现实主义的角度讨论了什么应该被视为质量管理中的问题（以及什么不应该）。
2016-02-17 quant-ph
Quantum Theory Needs No 'Interpretation' But 'Theoretical Formal-Conceptual Unity' (Or: Escaping Adan Cabello's "Map of Madness" With the Help of David Deutsch's Explanations)
在2000年，在一篇名为《量子理论不需要“解释”》的论文中，克里斯·福克斯和阿什尔·佩雷斯提出了一系列反对“解释”在量子力学中所起作用的工具主义论点。自那时以来-无论本文件发表与否-解释的数量不断增加，构成了Adan Cabello所描述的“疯狂地图”。在这项工作中，我们讨论了这种危险的碎片背后的原因，在理解和提供新的论点，对需要解释QM的-相反的富克斯和佩雷斯-是来自一个代表性的现实主义的理解理论-在爱因斯坦，海森堡和泡利的著作接地。此外，我们将论证，有理由相信，量子理论的“解释”的创造是反实在论者设计的一个陷阱，目的是将实在论者囚禁在一个没有出口的迷宫中。以大卫·多伊奇对物理学的反实在论理解的批判性分析为立足点，我们试图解决“理论”和“观察”所起的参考作用。在这方面，我们要论证的是，摆脱解释的反实在论陷阱的关键是认识到--正如爱因斯坦在大约一个世纪前告诉海森堡的那样--只有理论才能告诉你可以观察到什么。最后，我们将得出结论，QM需要的不是一个新的解释，而是一个理论（形式概念）一致，连贯和统一的计划，使我们能够理解理论真正在谈论什么。
2020-08-01 physics.hist-ph quant-ph
Bell inequality with an arbitrary number of settings and its applications
基于Zukowski引入的一个几何论证，导出了一个新的多集贝尔不等式，适用于多方测量的二能级系统.这推广和统一了以前的一些结果。此外，给出了一个违反该不等式的充分必要条件。结果表明，这类不可分状态不承认当地的现实描述时，两个设置不等式相比，扩展。然而，支持Peres的猜想，量子态相对于所有子系统具有正的部分转置并不违反不等式。此外，我们遵循贝尔不等式和通信复杂性问题之间的一般联系，并提出了一个量子协议与不等式，它优于最好的经典协议。
2006-10-31 quant-ph
Quantum States Arising from the Pauli Groups, Symmetries and Paradoxes
我们研究了多量子比特Pauli群及其最大基产生的量子态/射线。值得注意的是，真正的射线是由巴恩斯-沃尔晶格$BW_n$（$n=2^m$）携带的。我们专注于最小的射线子集允许状态证明的贝尔-Kochen-Specker定理（BKS）。BKS定理排除了现实的非上下文理论，诉诸不可能的分配射线之间的一组选定的最大正交基。我们研究了涉及$v$射线和$n$ -量子比特的$l$ $2n$ -维基的小BKS-证明$v-l$的几何结构。具体地说，我们看看奇偶校验证明18-9与两个量子位（A。Cabello，1996），36-11 with three qubit（M. Kernaghan & A. Peres，1995）和相关类。人们发现特征签名的距离之间的基地，携带各种对称性，在他们的图形。
2012-09-24 math.GR quant-ph
The statistical strength of nonlocality proofs
贝尔定理有许多证明，说明量子力学与自然界的局部实在论是不相容的。在这里，我们定义的强度，这种非局部性的证据，对当地的现实主义提供了相应的实验方面。这个测度告诉我们，为了观察到对局部实在论的实质性违反，我们应该进行多少次实验。统计学上的考虑表明，证据的数量应该用Kullback-Leibler或相对熵来衡量，即各个理论预测的测量结果的概率分布之间的差异。因此，非定域性证明的统计强度取决于它的实验实现，即从实验（量子力学）真理到所有可能的局部理论的集合的Kullback-Leibler发散最大化。一种实现方式包括一种规格，利用该规格对不同测量设置进行采样的概率，并且因此在所有这样的设置分布上完成最大化。我们分析了两个版本的贝尔的非定域性证明（他原来的证明和优化版本的佩雷斯），并证明克劳泽霍恩Shimony霍尔特，哈代，Mermin和格林伯格霍恩Zeilinger。我们发现GHZ证明至少比其他证明强4.5倍，而在两方证明中，CHSH证明是最强的。
2004-06-01 math.ST quant-ph stat.TH
