No-signaling, dynamical independence, and the local observability principle
在一个一般的操作框架内,我表明,在一定距离的“本地行动”(所谓的“无信号”)的因果关系是一个直接后果的交换性的本地转换,即动态独立。另一方面,量子力学的张量积不仅是这种动力学独立性的结果,而且还需要局域可观测性原理。
2007-01-29 quant-ph
Distinguishability, Ensemble Steering, and the No-Signaling Principle
我们认为一个基本的业务任务,区分系统在不同的状态,在广义概率理论的框架,并提供了一个一般的形式主义的最小误差歧视的状态凸优化。随着形式主义的建立,我们表明,可重构性通常是一个全局属性分配给给定的状态,而不是一个给定的状态空间或给定的状态的成对关系的其他细节的合奏。然后,我们考虑二分系统合奏转向是可能的,并显示,显示与两个操作任务,合奏转向和无信号的条件下,可扩展性是紧密确定的。结果与状态空间的结构无关。这得出结论,可互换性通常由两个任务之间的兼容性、状态上的系综引导和结果概率分布上的非信令原则决定。
2014-12-31 quant-ph
Violating the no-signaling principle with classical inseparable beams in an optical parity-time symmetric system
我们发现,无信号原理可以违反经典不可分光束的奇偶时间(PT)对称子系统的存在。因此,与PT对称量子理论相关的问题最近由Lee等人[Phys. Rev. Lett. 112,130404(2014)]不是量子力学所独有的,而是已经存在于经典情况中。通过光-物质相互作用实现局部光学PT对称子系统的可能性使得能够通过经典类似物对局部PT对称性和微妙的量子概念进行实验探索。
2016-09-05 quant-ph
No-signaling bounds for quantum cloning and metrology
超光速通信的不可能性是物理学的一个基本原理。在这里,我们表明,这一原则的基础性能的几个基本任务,在量子信息处理和量子精密测量。特别是,我们推导出严格的概率克隆和超复制,符合相应的最佳可实现的并行性和速率的无信号范围。在量子精密测量的背景下,我们推导出海森堡极限从无信号原理的某些情况下,包括参考系对齐和极大似然状态估计。我们阐述了渐近相位协变克隆和相位估计的等价性,为不同的品质因数。
2015-05-05 quant-ph
Local PT-symmetric evolutions on separable states and violation of no-signaling
我们发现,局部PT对称演化可以导致违反无信号原理的可分离,甚至经典相关的二分共享量子态。对于经典关联态,从一组零体积中特别选择的PT对称运算也可以保持该原理。用CPT内积代替传统的内积可以消除违规。
2022-02-06 quant-ph
Limits on Quantum Probability Rule by no-Signaling Principle
在无信号条件下,利用量子概率定则的修正,研究了后量子理论比标准量子理论更非定域的可能性。为此,我们考虑了两个类空的分离方Alice和Bob共享一个纠缠双量子比特系统的情况。我们已经修改了量子概率规则,使其尽可能小,使得第一次局部测量由通常的玻恩规则控制,第二次测量由修改后的量子概率规则控制。我们证明了在满足无信号条件的情况下,只有最大纠缠态的非局域性才能超过量子上界。这个事实可以部分解释为什么量子理论的非定域性是有限的。作为一个副产品,我们已经找到了获得各种非局部盒的系统方法。
2012-08-14 quant-ph
Deduction of an upper bound on the success probability of port-based teleportation from the no-cloning theorem and the no-signaling principle
在基于端口的隐形传态中,爱丽丝将一个未知的量子态传送到鲍勃的N个端口中的一个。Alice应用测量并将结果k发送给Bob。Bob只需要选择第k个端口就可以获得状态。我们提出了一个定理的精神,不可克隆定理,它说,这是不可能提取任何信息从一个未知的量子态,如果只有一个副本,它是提供,如果状态保持不变。我们利用这个定理和无信号原理证明了基于端口的隐形传态成功概率的一个上界。
2013-05-03 quant-ph
Local preservation of no-signaling in multiparty PT-symmetric evolutions
违反无信号原理可能发生在PT对称演化中,也就是说,源自关于宇称和时间反转对称的哈密顿量的演化,二分纠缠态。这种违反可以通过使用非常规的内积来避免。我们表明,即使在形式主义,利用传统的物理状态矢量之间的狄拉克内积,它是可能的,以获得本地保存的无信号的原则对应于PT对称的非厄米哈密顿与实本征值,多方纠缠态的演化的实例,其二部版本仍然违反了原则。这种现象已经可以通过使用Greenberger-Horne-Zeilinger状态来证明。有趣的是,广义W态不支持这样的局部保留无信号。
2020-10-22 quant-ph
No-signaling from Gleason non-contextuality and the tensor-product structure
量子力学中的无信号原理被证明是格里森非上下文性和张量积结构的结果。
2012-06-05 quant-ph
Wave Function Collapse and the No-Superluminal-Signaling Principle
假设波函数坍缩是真实发生的,有非常有趣的结果--无论是实验上还是理论上。除了预测线性演化的可观测偏差外,它还意味着这些偏差必须起源于基本水平的非确定性效应,以防止超光速信号,正如吉辛所证明的那样。这种确定性的缺乏意味着信息不能在孤立的微系统中以可复制的形式实例化(如不可克隆定理所示)。通过规定信息是物理系统的一种可再现和可参考的属性,人们可以用严格的物理术语将无信号原理表述为禁止获取有关空间分离事件的信息。这个公式为相对论和时空结构之间的关系提供了一个新的视角,它对坍缩效应的诱导方式施加了严格的约束。这些限制表明,波函数崩溃的结果(大概是小的)非确定性偏离与非局部纠缠相互作用的线性演化。这一假设可以形式化为一个随机倒塌方程,并用于评估倒塌效应测试的可行性。
2019-04-03 quant-ph
Geometry of the quantum set on no-signaling faces
由于贝尔定理,我们知道量子力学与局域隐变量模型不相容,这种现象称为量子非局域性。然而,尽管多年来取得了稳步进展,但量子关联集的精确表征仍然难以捉摸。有一些关联符合无信号原理,但仍然超出了量子理论所能达到的范围,这激发了对物理原理和计算方法的探索,以确定关联的量子或后量子行为。在这里,我们确定了贝尔相关性的一个特征,我们称之为量子空洞:所有非局域相关性都是后量子的无信号集的面。考虑到最简单的可能的贝尔场景,我们给出了量子空洞的完整表征,也理解了它与已知原理的联系及其作为维度见证的潜在用途。
2019-03-11 quant-ph
Would the Existence of CTCs Allow for Nonlocal Signaling?
Brun等人最近的一篇论文认为,接近封闭的类时曲线(CTC)将允许完美区分非正交量子态的可能性。这一结果可以用来开发一个协议的瞬时非本地信令。一些评论者认为,在这种情况下以及类似的情况下,非定域信号一定是失败的,他们经常引用相对论的一致性作为理由。我认为,这种反对意见未能排除非本地信号在CTC的存在。我认为,这些作者的动机,以排除非本地信号的预测的原因是因为无信号原理被认为是制定的量子信息方法的一个基本部分。我画出非本地信令,量子信息和相对论之间的关系,并认为,在量子信息方法的基础上,量子力学的原理理论公式,是在紧张与Deutsch的D-CTC模型的基本假设,该协议的基础。
2016-01-18 quant-ph
Limits on quantum deletion from no signaling principle
量子力学施加的基本限制之一是“不可删除定理”,它告诉我们,给定两个相同的未知量子态,不可能删除其中一个。但尽管如此,如果不是完美的,人们试图删除它近似。在这些近似删除过程中,我们的基本目标是尽可能删除两个相同副本中的一个,同时保留另一个副本。在这篇简短的报告中,通过使用无通信定理(NCT)(使用量子资源发送信号的速度不可能超过光速)作为指导原则,我们获得了删除保真度和保存保真度之和的界限。我们的结果不仅带来了这两个保真度之间的互补关系,但也预测了最佳值的删除保真度可实现给定的保真度下没有信号约束的保存。这项工作最终饱和寻求找出最佳值的删除NCT框架内。
2023-03-10 quant-ph
Coexistence of Quantum Theory and Special Relativity in signaling scenarios
量子力学和狭义相对论的共存通常是用无信号条件来表述的。有几位作者甚至建议,这个条件应该包括在量子理论的基本假设之间。然而,有几种情况下,信号是,在原则上,可能的:根据以前的结果和分析的酉性和信号之间的关系,我们提出了一个例子,一个两粒子的干涉安排的动力学是,在原则上,与超光速传输的信息兼容。这种类型的非定域性并不符合贝尔定理,但在精神上更接近于海格费尔特和其他人研究的单粒子非因果性。我们在本文中分析的意义,这种非局部性,以及如何保持共存的两个基本理论,在这种信令的情况下。
2008-05-15 quant-ph
Wigner's friend's memory and the no-signaling principle
本文研究了维格纳的朋友实验中记忆变化与无通信原则的冲突,指出朋友对记忆变化的意识可通过额外寄存器建模,但该模型违反了无通信条件。
2024-09-19 quant-ph
No-Signaling in Steepest Entropy Ascent: A Nonlinear Non-local Non-equilibrium Quantum Dynamics of Composite Systems
针对非线性非平衡量子动力学可能违反无信号原理的问题,论文提出“自上而下”的现象学建模框架,并通过局部感知算符在最陡熵上升变分原理中实现无信号的非局域效应。
2025-09-29 quant-ph
No-signaling principle and Bell inequality in PT-symmetric quantum mechanics
PT对称量子力学是传统量子力学在宇称和时间反演对称下的非厄米哈密顿不变量的推广,它已成功地应用于固体物理、数学物理、光学、量子场论等领域。最近,PT对称理论在纠缠量子系统中的推广受到了挑战,因为传统希尔伯特空间中的PT表述违反了无信号原理。本文在PT内积公式的框架下重新推导了无信号原理。我们的结果保持了两量子比特系统的无信号原理,重申了纠缠的不变性,并重现了Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)不等式。我们的结论是,PT对称量子力学满足基本理论的要求,并提供了一个一致的描述量子系统。
2017-03-10 hep-th quant-ph
Grover search and the no-signaling principle
量子物理的两个关键性质是无信号原理和Grover搜索下限。也就是说,尽管量子力学承认强于经典的相关性,但它并不意味着超光速信号,尽管存在某种形式的指数并行性,但量子力学并不意味着NP完全问题的多项式时间蛮力解。在这里,我们调查这两个属性的连接程度。我们研究了四类偏离量子力学,我们从黑洞信息悖论的文献中获得灵感。我们表明,在这些模型中,所需的物理资源发送超光速信号规模多项式所需的资源,以加快格罗弗的算法。因此,在所分析的理论类别中,无信号原理等同于无法通过蛮力有效地解决NP难题。
2016-11-02 hep-th quant-ph
Hybrid no-signaling-quantum correlations
对非定域性的基本研究表明,虽然单靠无信号原理不足以挑出量子非定域关联的集合,但定域量子力学和无信号一起精确地再现了双方贝尔场景中的量子关联集合。在这里,我们介绍和研究一个中间混合无信令量子集的非本地相关,我们术语$\textbf{HNSQ}$在多方贝尔的情况下,其中一些子系统是本地量子,而其余的子系统只受无信令原则。具体地,集合$\textbf{HNSQ}$是通过对可信子系统执行量子测量从无信令集合导出的相关性的超量子集合。作为一种工具,优化的集合$\textbf{HNSQ}$,我们引入了一个外部层次的半定规划近似集合Doherty Parillo Spedalieri提出的方法。然后,我们表明,在没有信号相关的集合$\textbf{NS}$相比,存在极端点的$\textbf{HNSQ}$在三方贝尔的情况下,承认量子实现。我们进行了广泛的数值分析方面的最大违反贝尔不等式在三方二进制输入输出的情况下,并研究相应的自测试性质。与通常的无信号相关性相反,新的集合允许针对超量子对手的(单侧)设备无关应用的简单安全性证明。
2022-05-16 quant-ph
No-signaling versus quantum constraints for spatio-temporal correlations caused by weak measurement
海森堡不确定原理的一个公式,涉及所谓的测量不确定性,指出一个可观测量的测量修改了另一个的统计。在这里,我们得出这样的测量不确定原理从两个可理解的假设:不可能的即时消息在一定距离(无信令),违反贝尔不等式(非本地性)。不确定性是建立一对可观的两个空间分离的系统,表现出非局部相关性之一。为此,我们介绍了一种温和的测量形式,它可以获得有关其中一个观测量的部分信息。然后,我们通过从温和测量中获得的信息量,减去取决于非定域性程度的校正,来约束其余可观测量的扰动。所得到的定量表达式类似于量子力学公式,但它是在没有量子形式主义的情况下导出的,并补充了已知的非定域性和无信号干扰的定性效应。
2017-11-22 quant-ph
Local Quantum Measurement and No-Signaling Imply Quantum Correlations
我们表明,假设量子力学在局部成立,信息的有限速度是限制遥远各方之间的所有可能的相关性也是量子力学的原则。局域量子力学意味着一个希尔伯特空间被分配给每一方,然后所有的局域正算子值测量(原则上)都是可用的;然而,联合系统不一定由希尔伯特空间描述。特别地,我们不假设联合系统之间的张量积形式主义。我们的结果表明,如果任何一个实验给出了超越量子力学的非定域关联,那么量子理论即使在局部也是无效的。
2010-04-26 quant-ph
Measurement uncertainty from no-signaling and non-locality
海森堡不确定原理的一个公式,涉及所谓的测量不确定性,指出一个可观测量的测量修改了另一个的统计。在这里,我们得出这样的测量不确定原理从两个可理解的假设:不可能的即时消息在一定距离(无信令),违反贝尔不等式(非本地性)。不确定性是建立一对可观的两个空间分离的系统,表现出非局部相关性之一。为此,我们介绍了一种温和的测量形式,它可以获得有关其中一个观测量的部分信息。然后,我们通过从温和测量中获得的信息量,减去取决于非定域性程度的校正,来约束其余可观测量的扰动。所得到的定量表达式类似于量子力学公式,但它是在没有量子形式主义的情况下导出的,并补充了已知的非定域性和无信号干扰的定性效应。
2017-01-31 quant-ph
Superluminal influences, hidden variables, and signaling
我们考虑替代模型的量子力学,已提出在最近几年,以解释两个粒子之间的EPR关联。这些模型原则上允许在源处产生的局部隐变量,以及一些超光速的“隐藏通信”(或“影响”)来重现非局部相关性。移动到三个粒子的情况下,我们表明,这些替代模型导致信号时,“隐藏的通信”单独被认为是起源的相关性。
2002-02-22 quant-ph
Test of the no-signaling principle in the Hensen "loophole-free CHSH experiment"
我们分析了Hensen等人进行的无环孔CHSH实验的数据,并表明它实际上并不排除一个重要的漏洞。通过增加事件就绪检测的样本大小,可以在实验数据中表现出违反无信号原理的统计显著性,其统计显著性至少类似于所报告的违反CHSH不等式,如果不是更强的话。
2017-04-14 physics.hist-ph quant-ph
Violation of no signaling in higher order quantum measure theories
索尔金在一系列这样的规则中,用比量子力学(QM)中发现的更一般的概率和规则来描述干涉。经典测度论的可加性对应于第二求和规则。QM违反了这一规则,但满足第三和更高的总和规则。这就引出了一个问题:是否存在禁止违反这些原则的物理原则?我们表明,在一定的假设下,违反较高的总和规则允许超光速信号。
2016-07-18 quant-ph
Remarks on the preservation of no-signaling principle in parity-time-symmetric quantum mechanics
在宇称-时间对称量子力学的框架下,我们研究了纠缠产生的可能性,并证明了无信号原理的非违反特性可以适用于最简单的非平凡二体系统.基本上,我们的论点是基于一方的约化密度矩阵的计算,以证明另一方的熵不变。
2019-12-12 hep-th math-ph math.MP
Local PT symmetry violates the no-signaling principle
Bender等人发展了PT对称量子理论,作为量子理论对非厄米哈密顿的扩展。我们表明,当这个模型有一个局部PT对称性作用于复合系统,它违反了非信号相对性原理。由于已知整体PT对称性的情况可以简化为标准的量子力学,这表明PT对称性理论要么是一个平凡的扩展,要么作为一个基本理论可能是错误的。
2013-12-12 hep-th math-ph math.MP
Local randomness in Hardy's correlations: Implications from information causality principle
用Hardy方法研究非定域关联是量子力学中的一个热点问题。最近哈代的非定域性的论点已被研究的背景下,广义非信号理论以及尊重信息因果关系的理论。与基于非信号条件的结果相比,信息因果条件显著降低了Hardy论证的成功概率。基于量子力学中的最大纠缠态不具有Hardy非定域关联这一事实,在信息因果条件下,再现Hardy的非定域关联,对两侧的测量观测量的定域随机性进行了定性研究.在应用信息因果性的必要条件时,我们发现,与无信号条件下的结果相比,测量的可观测量的局部随机性有严格的限制,而且还有一些量子力学的限制是信息因果性条件下所没有的。
2010-07-31 quant-ph
Information Causality as a Physical Principle
量子物理学具有显著的特点。例如,它只给出概率预测(非确定性),不允许复制未知状态(不可克隆)。量子关联可能比任何经典关联都强,但信息的传输速度不能超过光(无信号)。然而,所有这些特征都没有单独提到量子物理学。存在着一大类理论,它们与量子力学具有这样的特征,同时它们允许比量子关联更强的关联。在这里,我们介绍了信息因果关系的原则。它指出,Bob可以通过使用他所有的本地资源(可能与她的资源相关)和来自她的经典通信来获得关于他先前完全未知的Alice数据集的信息,该信息受到通信的信息量的限制。换句话说,如果Alice向Bob发送m比特的信息,那么Bob获得的对她的数据的总信息访问不大于m。对于m = 0,信息因果关系简化为标准的无信号原理。我们表明,这一新的原则是尊重在经典和量子物理学,而它是违反所有的无信号关联,这是强于最强的量子关联。最强的无信令相关性将允许Bob访问由Alice持有的整个数据集的任何m比特子集。如果Alice只发送了一个比特(m = 1),这相当于Bob能够访问Alice数据的任何一个比特的值(当然不是所有的)。我们认为,信息因果性,无信号的推广,可能是自然的基本属性之一。
2010-05-06 quant-ph
Bound on genuine multipartite correlations from the principle of information causality
本文将信息因果性原理从两粒子关联推广到真正的多体关联,用多体无信号盒子表达 Svetlichny 不等式,证明信息因果性约束下的最大真正多体关联等于量子力学界限,从而巩固了信息因果性作为自然界允许关联的物理原理。
2012-02-26 quant-ph
Implementing Non-Projective Measurements via Linear Optics: an Approach Based on Optimal Quantum State Discrimination
我们讨论的问题,实现广义测量(POVM)与线性光学,无论是基于静态线性阵列或包括条件动态。在我们的方法中,一个给定的POVM应被确定为一个选择的成本函数的优化问题的解决方案。我们制定了一个一般原则:实施是唯一可能的,如果存在的线性光学电路的量子力学最佳(最小值)仍然是可达到的失相后,相应的量子态。一般原则使我们能够,例如,推导出一组必要条件的线性光学实现的POVM,实现量子力学最佳明确的歧视两个纯粹的非正交状态。这推广了我们以前关于投影测量和正交态的精确判别的结果。
2006-06-22 quant-ph
Optimality of minimum-error discrimination by the no-signalling condition
在这项工作中,我们涉及到著名的不去定理,两个非正交(混合)量子态不能完全区分,在物理学的一般原则,无信号条件。实际上,我们利用无信号条件导出了两个量子态之间的最小鉴别误差。
2009-09-25 quant-ph
Non-signaling deterministic models for non-local correlations have to be uncomputable
量子力学假定随机结果。然而,一个以确定性方式做出同样输出预测的模型,原则上在实验上与量子理论是无法区分的。在这项工作中,我们认为这样的模型的上下文中的非本地设备独立的情况下。也就是说,我们研究了确定性地产生其输出的非局部盒对。众所周知,对于非本地的这些盒子,至少一个盒子的输出必须通过某种隐藏的信令依赖于另一方的输入。我们证明,如果确定性机制也是算法的,则存在一种协议,该协议在仅了解此类算法时间复杂度的任何上限的情况下,提取隐藏的信令并将其用于信息通信。
2016-06-27 quant-ph
Frequentist-approach inspired theory of quantum random phenomena predicts signaling
同一密度矩阵的不同系综在量子随机现象的现代柯尔莫哥洛夫概率测度理论中是不可区分的。我们发现,将框架从Kolmogorov框架改变为频率主义启发的量子随机现象理论-- a la von Mises --将提高不可解释性,并可能使我们失去无信号原理(即,导致超光速通信)。我们相信,这增加了最近的工作在寻找一个合适的表示的量子系统的状态。虽然以前对量子态表示的潜在修改的争论仅限于量子理论形式主义的可能变化,但我们指出了改变随机过程的基本理论的可能后果。
2020-10-12 quant-ph
Entanglement, intractability and no-signaling
我们考虑的问题,推导出无信号条件的假设,从复杂性理论的角度来看,宇宙不是一个指数的地方。不允许这样的推导的一个事实是存在{ \em多项式超光速}门,假设的原始操作,使超光速信号,但不是棘手问题的有效解决方案。因此,如果这一假设是物理学的基本原理,那么它要么必须补充额外的假设来禁止这种门,要么不可能,无信号不是一个普遍的条件。然而,这种门可能是隐含的,虽然没有被认为是这样,在一个十年前的量子光学实验,涉及位置-动量纠缠光子。在这里,我们描述了一个可行的修改版本的实验,似乎明确证明了这个门的作用。一些明显的反诉被证明是无效的。我们认为多项式超光速操作的意外可能性的出现,因为一些实际测量的量子光学量是不能描述为标准的量子力学可观测量。
2010-05-19 quant-ph
Bell measurement rules out supraquantum correlations
所谓的二分非信令盒是其统计仅受远距离位置之间没有瞬时信令的原理约束的系统。这样的系统可以表现出比量子力学所承认的强得多的相关性。受Tylec和Kubernetes量子逻辑方法的启发,J. Phys. A:Math. Theor. 48(2015)505303中,我们考虑了每方具有三个输入的非信令盒,并且仅用单个{ \it global}测量来扩展测量集合-一个模仿量子两方Bell测量的测量。然后,我们表明,这个看似温和的扩展完全排除了超量子关联:由此产生的系统承认精确的量子力学相关的两个量子比特。我们还考虑了非最大纠缠测量,获得量子和完全无信号理论之间的插值。我们的研究铺平了道路的一般程序修改无信号理论与一些测量继承自量子力学,导致各种插值之间的无信号盒和量子力学。
2018-04-11 quant-ph
No-signaling Quantum Key Distribution: Solution by Linear Programming
我们概述了一个简单的方法,只使用无信令约束和线性规划来获得密钥速率。假设一个单独的攻击,我们考虑所有可能的联合概率。最初,我们只研究夏娃有二进制结果的情况下,我们施加限制,由于无信号的原则和给定的测量结果。在剩余的联合概率空间内,通过线性规划,我们得到了Eve正确猜测Bob比特的概率的界。然后,我们利用一个不等式,将这个猜测概率与鲍勃和一个更一般的夏娃之间的互信息联系起来,夏娃不是二进制限制的。把我们计算的边界与Csiszár-Körner公式放在一起,我们得到了一个正的密钥生成率。该速率的最佳值与已知结果一致,但以更直接的方式计算,提供了推广到不同场景的可能性。
2013-01-15 quant-ph
Local orthogonality as a multipartite principle for quantum correlations
近年来,利用信息原理来理解量子关联已经非常成功。不幸的是,到目前为止所考虑的所有原理都有一个二分公式,但本质上的多分原理,尚未被发现,是再现量子关联所必需的。在这里,我们引入本地正交性,一个内在的多部原则,说明涉及相同的本地测量的不同结果的事件必须是排他性的,或正交的。我们证明,它是等价于没有信号在双方的情况下,但更多的限制超过两方。利用这种非等价性,证明了某些两体超量子关联在分布于多个两体之间时确实违反了局域正交性。最后,我们展示了它的多部特征如何揭示任何二部原理都无法实现的相关性的非量子性。我们相信,局部正交性是理解无信号和量子关联的关键因素。
2014-02-28 quant-ph
No-faster-than-light-signaling implies linear evolutions. A re-derivation
从理论和实验两方面来看,人们对检验量子叠加原理的有效性越来越感兴趣,对那些通过在薛定谔方程中加入非线性项而明显违反量子叠加原理的理论也越来越感兴趣。我们回顾了Gisin(1989 Helv.物理学报62 363),这表明,非超光速信号条件意味着密度矩阵的动力学必须是线性的。这对薛定谔方程的可允许的修正施加了非常强的限制,因为它们必须在统计水平上引起密度矩阵的线性演化。本文的推导是以启发式的方式进行的,适合于熟悉量子力学和密度矩阵语言的学生。
2015-10-16 quant-ph
Violation of no-signaling on a public quantum computer
该研究在IBM量子设备上以大规模统计测试无信号原则,发现显著违反,其程度与贝尔测试相当,需排查技术缺陷并重复无漏洞测试以最终确认。
2025-05-26 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
Theories with no superluminal signaling have greater information-processing power than theories with no superluminal causation
Université Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Inria(法国国家数字研究院);Institute for Theoretical Physics, ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院理论物理研究所);Department of Mathematics, King’s College London(伦敦国王学院数学系);Department of Mathematics, University of York(约克大学数学系)
本文探讨了无超光速因果性与无超光速信号性原理对生成非经典关联任务的影响,发现违反NSC但满足NSS的理论能完美完成任务,展示了超光速因果性在不违反NSS下的可操作认证方法。
2026-04-10 quant-ph
Exploring the Local Orthogonality Principle
非定域性可以说是量子理论最基本也是最违反直觉的方面之一。然而,非定域关联可能比量子理论所允许的更加非定域,同时仍然符合基本的物理原理,如无信号。那么,为什么量子力学不像它可能的那样非定域呢?是否有其他物理或信息理论原则禁止这样做?迄今为止,对这一问题提出的答案只取得了部分成功,部分原因是它们缺乏真正的多方构想。在Nat. Comm. 4,2263(2013)中,我们介绍了局域相干性(LO)原理,这是一种内在的多体原理,量子力学满足该原理,但非物理关联违反了该原理。在这里,我们进一步探讨LO原则,提出新的结果,并解释它的一些微妙之处。特别是,我们表明,满足LO的无信令盒的集合是封闭的布线下,提出了在某些情况下的所有LO不平等的分类,表明所有极端的三方盒,每方两个二进制测量违反LO,并解释LO不平等和不可扩展的产品基地之间的连接。
2014-03-02 quant-ph
Tomography of a displacement photon counter for discrimination of single-rail optical qubits
研究了光相干通信中的一种有效工具--Kennedy接收机对光子量子比特单轨编码中$\hatσ_x$本征态对应的真空态和单光子态的量子态鉴别性能.我们的实验特征肯尼迪接收器在真空单光子二维空间使用量子探测器层析成像和评估可实现的歧视误差概率从重建的测量算子。此外,我们推导出高斯变换和零差检测可获得的最小错误率。我们的原理证明实验表明,肯尼迪接收机可以实现超过零差检测的鉴别误差。
2018-04-18 quant-ph
Genuine monogamy relations in no-signaling theories - a geometric approach
本研究针对多体系统一夫一妻关系推导难题,利用概率空间几何性质结合无信号原理,推导了多量子比特Bell型不等式的真正一夫一妻关系,并推广到qudit系统,证明了d维三体Svetlichny-Zohren-Gill型Bell不等式的一夫一妻特性。
2025-10-07 quant-ph
Entanglement cost of bipartite quantum channel discrimination under positive partial transpose operations
The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)(香港科技大学(广州));RWTH Aachen University(亚琛工业大学)
本研究提出双分量量子通道鉴别的纠缠成本理论,通过k-可注入PPT测试器分析最优成功概率,并利用SDP方法计算纠缠成本。
2026-03-12 quant-ph
Communication strength of correlations violating monogamy relations
在任何满足无信号原理的理论中,贝尔型实验中空间分离的各方之间产生的相关性都受到某些约束,称为一夫一妻制关系。最近,在黑洞信息丢失问题的背景下,有人提出,这些一夫一妻制关系可能会被破坏。这反过来又意味着在这种情况下产生的相关性必须违反无信令原则,因此可以用于在各方之间发送经典信息。在这里,我们研究了使用这种相关性可以发送的信息量。为了这个目的,我们首先提供了一个框架,将它们与经典的通道,然后使用其容量来量化这些相关性在发送信息的有用性。最后,我们确定的最小量的信息,可以发送使用信令相关违反一夫一妻制关系相关联的链式贝尔不等式。
2015-12-13 quant-ph
Principle of information causality rationalizes quantum composition
信息因果性原理作为无信号原理的推广,已被有效地应用于超越量子关联的非物理性问题。在这封信中,我们表明,这一原则时,利用得当,可以提供物理原理的结构推导的多体量子系统。根据没有信令条件的状态和复合系统的效果空间可以允许不同的可能的数学描述,即使在描述的各个系统被假定为量子。而在一个极端,即最大张量积组成,状态空间变得相当奇特,并允许复合状态,不允许在量子理论,另一个极端-最小张量积组成-只包含可分离的状态和由此产生的理论只允许贝尔局部相关。正如我们所展示的,这些成分中没有一个与信息因果关系相称,因此被认为是对自然的真实描述。因此,信息因果性,承诺信息理论推导的状态和效果锥的复合量子系统的自对偶性。
2023-02-25 quant-ph
Sequential Quantum Maximum Confidence Discrimination
本文研究顺序量子最大置信度区分,证明实现同样高置信度的条件,并建立态扰动与信息增益之间的权衡关系。
2024-11-22 quant-ph
Quantum state discrimination
量子态叠加原理的一个基本结论是,必须存在非正交态,即尽管不同,但具有非零重叠的态。这种有限的重叠意味着没有办法确定一个给定的物理系统是在两个这样的状态中的哪一个状态下准备的。我们审查的各种策略,已被设计为最佳区分非正交状态和一些已执行的光学实验,以实现这些。
2008-10-10 quant-ph
No-signaling principle and quantum brachistochrone problem in $PT$-symmetric fermionic two- and four-dimensional models
费米子系统与玻色子系统有几个不同之处,特别是时间反演算符$T$是奇数,即$T^2=-1$。对于$PT$对称玻色子系统,无信号原理和量子最速线问题已经得到了一定程度的研究,但这两个问题都存在争议。在本文中,我们应用的基本方法提出的玻色子系统{ \it费米子}的二维和四维$PT$对称的哈密顿量,并获得了一些令人惊讶的结果:我们发现-在对比玻色子的情况下-无信号原理是支持二维费米子哈密顿量,但是,$PT$对称性被打破。此外,我们发现,从一个给定的初始状态,自旋向上,到一个给定的最终状态,自旋向下的演化所需的时间是一个常数,独立的参数的哈密顿量,在本征值约束。也就是说,它不能像玻色子那样被优化。然而,我们确实也发现了一种维度依赖性:这里考虑的四维$PT$对称费米子哈密顿量再次支持无信号原理,但$PT$对称性被破缺并不重要。然而,如果纠缠度守恒,对称性就被破坏了。在四维系统中,正交态之间的演化时间取决于哈密顿量的参数,结论是它可以再次优化,并在某些情况下接近零。然而,如果我们要求纠缠守恒,这两个状态之间的转换时间就变成了与二维情况下相同的常数,这与埃尔米特情况下发生这种转换的最小时间相吻合。
2018-08-14 hep-th math-ph math.MP
Security proof for cryptographic protocols based only on the monogamy of Bell's inequality violations
我们证明了一夫一妻的贝尔不等式违背,这是严格弱于无信令的条件,足以证明量子密钥分发的安全性。我们得出我们的结果为整个一类的一夫一妻制的约束,并推广我们的结果,任何理论,沟通各方可能有机会。这些理论中的一些不尊重无信令原则,但仍然允许安全通信。这证明了无信令只是安全通信可能性的充分条件,而不是必要条件。我们还提出了一些新的定性结果有关现有的量子密钥分发协议的安全性。
2010-09-21 quant-ph
Relative Quantum Resource Theory and Operational Applications in Subchannel Discrimination
本文提出相对量子资源理论,通过定义资源相对于特定凸集的相对优越性及状态不足的新框架,在子信道判别任务中量化相对优势与劣势,扩展了量子资源理论的操作解释。
2024-12-26 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