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
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
Probing macroscopic realism via Ramsey correlations measurements
我们描述了一个新的和实验上可行的协议进行基本测试的量子力学与大质量物体。在我们的方法中，一个单一的两个级别的系统是用来探测的纳米机械谐振器的运动，通过多个拉姆齐干涉测量。该方案使宏观连续变量系统的模块变量的测量，我们表明，其相关性违反了Leggett-Garg不等式，并可以应用于测试的量子上下文。我们的方法可以实现与各种不同的固态或光子量子比特谐振器系统，并提供了一个明确的实验签名，区分量子力学的预测从其他替代理论在宏观尺度。
2014-05-19 quant-ph
Ontological models and the interpretation of contextuality
研究实在论与量子力学的兼容程度，可以让我们了解量子力学的宇宙，而不管这些实在论假设是否正确。最近人们也认识到，这些类型的研究对于与量子信息和计算有关的问题是富有成效的。出于这一动机，我们扩展的本体模型形式主义的现实理论来描述一套理论，强调的作用，测量和准备设备通过引入“隐变量”来描述它们。我们说明了本体模型的形式主义和我们的概括，它通过一系列的例子模型从文献中。我们的形式主义的扩展，使我们能够定量分析的意义的上下文（成功的现实理论的约束），发现-在面值-它可以实现为一个系统和测量设备的配置之间的自然交互。然而，我们也描述了一个属性，我们称之为不足，这是从上下文，但不承认这样一个自然的解释。不严格地说，亏量破坏了量子力学中准备和测量之间的对称性。这是一个性质，即在量子态psi中准备的系统实际可能处于的实体态的集合严格小于将确定地揭示测量结果psi的实体态的集合。
2007-09-26 quant-ph
Quantum mechanical effect of path-polarization contextuality for a single photon
使用适当的Mach-Zehnder（MZ）型设置的测量，一个奇怪的量子力学效应的路径和偏振光子的偏振自由度之间的上下文被证明，而不使用任何现实主义或隐藏变量的概念-一个效果，持有良好的产品以及纠缠态。这种形式的实验上下文相关性以这样的方式表现，即在所使用的MZ设置的两个出射通道的\emph{either}处，通过任意偏振测量获得的经验上可验证的\emph{subensemble}统计特性取决于可观察到的交换（可测量）路径的选择，而对于从MZ设置的两个出射通道出现的光子的\emph{whole ensemble}，这种效果消失。
2010-05-07 physics.optics quant-ph
Bosonic fields in states with undefined particle numbers possess detectable non-contextuality features, plus more
对于经典的直觉来说，量子理论的大多数自相矛盾的特征都是针对包含固定数量粒子的情形而制定的。虽然现在可以找到量子场的贝尔定理的公式，但Kochen-Specker类型的推理通常只针对一个粒子，或者像Peres-Mermin平方的情况一样。一个问题出现了。对于粒子数根本不确定的情况，有没有可能用公式来证明上下文关系？我们解决这个问题的玻色子领域。我们介绍了一种表示的$\mathfrak{su}(2)$代数的玻色子数状态在两种模式，使我们能够评估非经典的玻色子场的状态。作为一个数字的非经典行为的优点，我们首先分析所有的上下文，我们表明，引入的观测是方便和有效的，以揭示违反当地现实主义，并制定纠缠指标。我们构造了一种方法，将Kochen-Specker上下文扩展到玻色子量子场。一种形式的不等式推导出使用一个合适的版本的佩雷斯-Mermin平方。纠缠指标使用一个证人建立了专门定义的保利样可观的。最后，贝尔非经典性进行了讨论：一个不等式，涉及的Pauli-like算子对的期望值。所引入的指标被证明是有效的，例如，他们揭示nonclassicality在situaations涉及未定义的玻色子数。这是通过$2\times 2$明亮的压缩真空状态，和最近讨论的明亮的GHZ状态，从多个三光子发射的参数过程中的量子光学的例子。
2022-05-19 quant-ph
Macroscopic non-contextuality as a principle for Almost Quantum Correlations
量子力学只允许贝尔型量子非定域性实验的某些实验结果（或“概率模型”）。从简单的物理学或信息论原理推导出这一集合，将代表我们在理解量子力学方面向前迈出的重要一步，近年来，这个问题已经得到了深入的研究。“宏观定域性”要求在大量试验的限制下恢复定域性，这是文献中讨论的几个原则之一，这些原则对量子概率模型的集合进行了限制。对于更一般的量子情境实验的概率模型，也可以提出类似的问题。在这里，我们使用Acín，Fritz，Leverrier和Sainz的超图方法[Comm. Math. Phys. 334（2），533-628（2015）]将宏观定域性原理扩展到这个更一般的设置，它提供了一个框架，以统一的方式研究非定域性和上下文性现象。我们发现，我们的宏观非上下文原理所允许的概率模型的集合等价于在此形式主义中的一个重要的和先前研究过的集合，该集合略大于量子集合。在贝尔情景的特殊情况下，这个集合等价于“几乎量子”模型的集合，这是特别感兴趣的，因为后者最近被证明满足已经提出的约束量子概率模型的所有原则，除了一个之外，没有被任何一个（甚至是它们的结合）暗示。我们的条件是从一个简单的物理原理对几乎量子集的第一个刻画。
2015-09-21 quant-ph
Vaxjo Interpretation of Wave Function: 2012
讨论了波函数的解释问题。最新版本的韦克舍解释。它与最初的韦克舍解释（2001年）有本质上的不同。当前Växjö解释的主要区别特征是亚量子水平上的现实主义与量子可观测量的非客观性的结合（即，不可能在测量之前分配其值）。因此，实在论被探测器破坏，探测器将连续的亚量子实在转化为离散的事件，探测器的滴答声。Växjö诠释-2012从根本上讲是上下文的，因为可观察对象的值取决于测量上下文。这就是玻尔意义上的语境性。它比贝尔基于兼容观测量的联合测量的上下文性更一般。
2012-10-07 physics.hist-ph quant-ph
Retrit States Violating the KCBS Inequality and Necessary Conditions for Maximal Contextuality
本文研究 KCBS 五测量语境性情景，通过旋转 KCBS 算符刻画 qutrit 及实 retrit 的语境/非语境区域，并给出最大语境性对应的 Euler 角条件。
2020-09-18 quant-ph
Quantum measurement, detection and locality
根据贝尔定理，定域实在论与量子理论是不相容的。然而，它依赖于关于量子测量的隐含假设。我们建议，该假设可能会被删除的测量系统和测量仪器之间的相互作用的详细量子分析使用玻恩的统计解释。但可以想象，对所有可能的贝尔实验进行详细分析，将使量子理论与定域实在论兼容。理论和实验的困难是密切相关的。
2007-06-27 quant-ph
Bell argument: Locality or Realism? Time to make the choice
本文根据两纠缠光子的贝尔不等式和单中子的类贝尔不等式的实验检验，讨论了量子力学中非客观性-非定域性难题的一种可能的解决方法.我的结论是，这些实验表明，量子力学是非客观的：也就是说，在测量之前，物理可观察量的值不能分配给一个系统。贝尔的非定域性假设必须被拒绝，因为没有直接的实验证实，至少到目前为止。我还考虑了非客观性和语境之间的关系。具体来说，我分析的影响的Kochen-Specker定理的问题上的上下文的量子观测。我认为，正如冯·诺依曼的“不去”定理，Kochen-Specker定理是基于不符合实际物理情况的假设。最后，我提出了一个基于经典的，纯粹的波模型（前量子经典统计场论），一个模型，再现量子概率的测量理论。在这个模型中，连续的场被转换成检测器的离散点击。虽然这个模型是经典的，但它是非客观的。在这种情况下，根据玻尔的观点，非客观性是实验结果依赖于测量环境的结果。
2011-12-23 math-ph math.MP nlin.CD
A review and reformulation of macroscopic realism: resolving its deficiencies using the framework of generalized probabilistic theories
本文批判性回顾了宏观实在论及其测试存在的问题，提出在广义概率理论框架内重构宏观实在论，即当且仅当理论用严格经典的广义概率理论描述宏观系统时才为宏观实在论，从而为研究宏观实在论提供了新工具与新测试。
2023-12-30 quant-ph
A histories perspective on characterising quantum non-locality
我们介绍了一个框架，研究非局域性和上下文的启发路径积分制定的量子理论。我们证明了一个强正的联合量子测度的存在-联合概率测度的量子模拟-一组实验概率意味着Navascues-Pironio-Acin（NPA）条件$Q^1$和更强的NPA条件$Q^{1+AB}$所暗示的。一个相关的条件被证明是等同于$Q^{1+AB}$。
2013-11-25 gr-qc quant-ph
Experimental Realization of Sequential Weak Measurements of Arbitrary Non-commuting Pauli Observables
非对易可观测量的序贯弱测量不仅在量子测量中具有重要意义，而且在许多应用中也显示出潜力。然而，以前报道的方法，只能实现有限的顺序弱测量实验。在这封信中，我们提出了实现顺序测量的任意可观测量和实验证明的第一次使用真正的单光子测量的顺序弱值的三个非对易泡利可观。这些结果不仅有助于加深我们对量子测量的理解，如检验量子上下文性、宏观实在性和测不准关系等，而且在实现反事实计算、直接过程层析成像、密度矩阵的直接测量和无界随机性证明等方面有着广泛的应用.
2018-05-06 quant-ph
Conditions for Lorentz-invariant superluminal information transfer without signaling
我们理解突现量子力学的意义是，量子力学描述了物理突现的过程，将假设的亚量子物理与宏观边界条件联系起来。除了通常的自下而上的情景之外，后者还可以被证明需要自上而下的因果关系。通过这个例子，可以证明文学中对“现实主义”的定义过于严格。在量子力学中，定义实在论的一种流行方式是独立于测量的预定论。我们的反例实际上在涌现或自组织系统中无处不在，我们主张没有预先决定的现实主义。我们参考了我们小组的早期结果，这些结果显示了德布罗意-玻姆解释的指导方程是如何从一个只有经典成分的理论中推导出来的。本质上，这对应于普通三维空间中的“没有波函数的量子力学“，尽管具有非局域相关性。这就引出了一个中心问题，即如何在相对论环境中处理非定域性问题。我们在这里表明，一个基本的论点讨论所谓的悖论事件的EPR型双粒子实验的时间顺序没有考虑到上下文的实验设置。因此，我们然后讨论在何种情况下（即物理前提）超光速信息传输（但不是信令）可能是兼容的洛伦兹不变理论。最后，我们认为，超光速信号的不可能性-尽管存在超光速信息传输-是不是某种阴谋的结果（一个香格里拉“自然喜欢隐藏”），但不可能准确地复制在重复的实验运行状态的准备，或无克隆定理，分别的后果。
2016-03-07 quant-ph
The Geometry of Causality
本文提出统一的设备与理论无关的操作框架，通过定义causaltopes并利用线性规划计算因果分数与因果可分性，揭示了因果不可分性与非定域性及情境性之间的关联。
2023-07-27 cs.LO gr-qc quant-ph
Generalized Gleason theorem and finite amount of information for the context
量子过程不能以非平凡的方式还原为经典过程，除非在测量过程的描述中指定上下文。这一要求在结果决定论的情况下由Kochen-Specker定理所暗示，更一般地，由Gleason定理所暗示。后者确立了只有一个与量子理论相容的非上下文经典模型，即简单地将量子态与经典态等同起来的模型。然而，这一模型需要打破单一的演化来解释宏观实在论。因此，与量子态的幺正演化相容的因果经典模型在某种程度上必然是上下文的。受量子通信复杂性中的著名结果的启发，我们通过假设关于测量上下文的信息量是有限的来考虑一类特定的隐变量理论。为了建立这些理论的一些一般特征，我们首先给出了Gleason定理的一个推广形式，并给出了它的一个简单证明，假设Gleason的假设仅对测量过程的"小"变化局部成立，我们得到了与原定理几乎相同的关于概率测度的函数形式的结论.一个额外的常数和一个放松的属性的“密度算子”是唯一的两个不同，从原来的结果。通过这种推广的格里森定理和有限信息的背景下的假设，我们证明了概率超过三个或更多的投影测量的结果必须是线性函数的投影仪与结果，给定的信息的背景下。
2022-09-23 quant-ph
