Joint measurability of generalized measurements implies classicality
并非所有的测量都可以同时进行,这是量子力学的一个独特特征,也是该理论中许多关键现象的原因,例如互补性或不确定性关系。对于投影测量的特殊情况,量子行为可以用交换子来表征,但对于广义测量,不容易决定两个测量是否仍然可以用经典术语来理解,或者它们是否已经表现出量子特征。我们证明了不满足联合可测性概念的广义测量是非经典的,因为它们可以用于量子操纵的任务。这表明,在几个定义中,联合可测性的概念是表征量子行为的合适的定义。此外,等价性允许从已知的结果联合可测性和新的标准,联合可测性从已知的结果的可操纵的状态,从已知的结果导出新的转向不等式。
2014-07-08 quant-ph
Joint measurability through Naimark's theorem
我们使用Naimark的膨胀定理,以两个POVM的联合可测性的特点。然后,我们分析了两个交换POVM $F_1$和$F_2$的联合可测性,这两个交换POVM分别是两个自伴算子$A_1$和$A_2$的涂抹。我们证明了$F_1$和$F_2$的相容性与$A_2$和$A_1$的相容自伴扩张$A_1^+$和$A_2^+$的存在性有关.作为推论,我们证明了每对自伴算子都可以扩张为一对相容的自伴算子。接下来,我们分析了非尖锐的位置和动量观测量的联合可测性,并表明它提供了一个主的例子,我们提出的计划。最后,我们给出了两个效应相容的一个充分条件。
2015-10-09 quant-ph
One-to-one mapping between steering and joint measurability problems
量子操纵是指爱丽丝通过对她的一半二分系统进行本地测量来远程操纵鲍勃状态的可能性。操纵的两个必要因素是爱丽丝测量的纠缠和不兼容。特别是,它最近已被证明,对于纯态的情况下,最大施密特秩的问题的可操纵性鲍勃的组装是相当于问题的联合测量爱丽丝的可观。我们表明,这样的等价持有一般情况下,即任何集合的可操纵性总是可以制定为一个联合可测性问题,反之亦然。我们利用这种联系从联合可测性标准中引入指导不等式,并开发测量不相容性的量化器。
2016-02-22 quant-ph
Notes on Joint Measurability of Quantum Observables
对于锐量子可观测量,下列事实成立:(1)如果我们有一个锐可观测量的集合,并且每对锐可观测量都是联合可测的,那么它们在一起都是联合可测的;(2)如果两个锐可观测量是联合可测的,那么它们的联合可观测量是唯一的,并且它给出了对应于这些可观测量的效应的最大下界;(iii)如果我们有两个清晰的可观测量,并且它们的每两个可能的结果划分是联合可测的,则可观测量本身是联合可测的。我们表明,在一般情况下,这些属性不成立。还讨论了一些可能的候选人,将伴随联合可测性和推广这些显然有用的性质。
2008-12-08 quant-ph
Coexistence does not imply joint measurability
量子理论的标志之一是认识到不同的测量通常不能同时进行,这与经典物理学形成鲜明对比。在这种情况下,共存和联合可测性的概念被用来分析一起测量两个一般的量子可观测量的可能性,表征不同程度的测量之间的兼容性。众所周知,两个共同可测的观测量总是共存的,并且相反的情况适用于各种类型的观测量,包括具有两个结果的观测量的情况。在这里,我们解决了,在否定的,开放的问题,这种等价是否持有一般。我们的决议加强了共存和联合测量的概念,表明这两个是强大的对测量设置中的小缺陷。
2013-11-25 quant-ph
Unsharp measurements, joint measurability and classical distributions for some qudits
经典性与联合可测性的运营商表现通过一个有效的经典联合概率分布的测量结果。对于$n$维量子数,其中$n$是素数或素数的幂,我们提出了一种方法来构造投影测量算子的非锐化版本,从而得到一组量子态的几何描述,其中这些算子产生一个经典的联合概率分布,并且是联合可测的.具体而言,在设置一个广义布洛赫领域的$n^2-1$尺寸,我们建立的运营商是共同可测量的状态由一个家庭的同心球内接在一个规则的多面体,它代表的状态,导致经典的概率分布。我们的建设建立了一个新的角度联合可测性和最佳测量策略之间的联系与相互无偏基地(MUBs),并制定了长期存在的开放问题的必要条件,在尺寸$n=6$的MUBs。
2020-04-12 quant-ph
Joint Measurability and Temporal Steering
昆蒂诺等等(Phys. Rev. Lett. 113,160402(2014))和Uola et.等(Phys. Rev. Lett. 113,160403(2014))最近建立了非联合可测量性和爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向之间的内在关系。他们表明,一组测量结果是不相容的(即,当且仅当其可用于转向的演示时。在本文中,我们证明了这个结果的时间模拟,即,当且仅当一组测量表现出时间转向时,该组测量是不兼容的。
2015-03-25 quant-ph
Quantum steerability based on joint measurability
Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)转向是介于纠缠和Bell非定域性之间的一种非定域性现象,近年来受到了越来越多的关注。许多标准已被提出和实验实施,以表征EPR转向。然而,只有少数的结果是可用的,以量化的操纵性使用的分析结果。在这项工作中,我们提出了一种方法来量化在两个设置EPR转向场景中的两个量子比特量子态的可操纵性,使用联合可测量性和可操纵性之间的联系。我们推导了一类X-态的可操纵性的解析公式。给出了双设定EPR转向的充要条件。基于这些结果,得到了一类非对称态,即单向可操纵态。
2017-11-28 quant-ph
Joint Measurability, Einstein-Podolsky-Rosen Steering, and Bell Nonlocality
本文研究了量子测量不相容性与非定域性的关系,证明了任何不相容测量集合均可演示EPR导向,表明两者等价;同时通过展示不违反Bell不等式的不相容测量集合,证明了Bell非定域性与联合可测性不等价。
2024-02-13 quant-ph
Joint measurability meets Birkhoff-von Neumann's theorem
本文通过将量子测量类比为概率向量,定义双重归一化张量,证明联合可测性是其数学特征,并建立类似Birkhoff-von Neumann定理的刻画,同时揭示DNTs在算子理论中的自然涌现。
2023-05-09 quant-ph
Uncertainty reconciles complementarity with joint measurability
互补性和不确定性的基本原则被证明是有关的可能性联合unsharp测量对noncommuting量子观测。提出了一种新的互补观测量联合测量方案。观测量被表示为正算子值测度(POVMs),其内在的模糊参数被发现满足一个有趣的回报关系,反映互补性。同时,这个关系也代表了海森堡测不准关系在测量不精确时的一个例子。一个模型独立的考虑表明,这种不确定性关系是逻辑上连接的POVM的联合可测性的问题。
2002-11-12 quant-ph
Unsharp measurements and joint measurability
我们给出了一个概述的联合unsharp测量的非对易观测值使用正算子值的措施(POVM)。研究了在存在Bob纠缠量子记忆的情况下,Alice的非对易观测量对的熵不确定关系中POVM的联合可测性所起的作用。我们表明,鲍勃应该记录的结果不兼容(非联合可测)POVM在他的量子存储器,以击败熵的不确定性界。换句话说,除了存在纠缠的Alice-Bob状态之外,在Bob端实现不兼容的POVM是必要的,以击败不确定性界,从而以更高的精度预测非交换可观测量的结果。我们还探讨了联合可测性的影响{ \em validate}的矩矩阵构造从平均成对相关的三个二分法的非交换量子比特观测。我们证明,当且仅当使用兼容的POVMs时,可以实现经典可接受的矩矩阵--该矩矩阵确定所有三个二分可观测量的结果是否存在合法的联合概率分布。
2015-05-16 quant-ph
Joint-measurability and quantum communication with untrusted devices
本文提出一个通用框架,通过建立不可信测量设备量子协议与信道可扩展性、联合可测性的联系,并引入部分联合可测性概念,表征了DI和半DI量子通信协议中的损耗与噪声容许界限。
2024-12-17 quant-ph
Joint measurability of coplanar POVMs
The University of Tokyo(东京大学);Tokai University(东海大学);Keio University(庆应义塾大学);RIKEN Center for Advanced Intelligence Project (AIP)(理化学研究所先进智能项目中心)
本文证明共面布洛赫向量的POVM联合可测当且仅当凸包周长≤4,并肯定回答了相关猜想。
2026-10-01 quant-ph
Loss-tolerant EPR steering for arbitrary dimensional states: joint measurability and unbounded violations under losses
我们将展示如何构建损失容忍的线性转向不等式,使用一组通用的冯诺依曼测量违反了$d$维状态,并只依赖于一个简单的属性的一组测量(测量方向之间的最大重叠)。使用这些不等式,我们表明,$n$冯诺依曼测量可以证明转向的临界检测效率是$1/n$。我们还表明,使用我们的建设和高维状态允许转向示范,这也是非常强大的去极化噪声,并产生无限的侵犯存在的损失。最后,我们的研究结果提供了一个明确的手段来证明任何一组低效的冯诺依曼测量的非联合可测性。
2015-08-13 quant-ph
Margenau-Hill operator valued measures and joint measurability
本文基于 Margenau-Hill 对应规则构造模糊准测量算子,给出量子比特、三能级系统及双量子比特自旋可观测量联合可测的不锐度参数界,并发现不相容性随 Hilbert 空间维数增大而增强。
2022-08-08 quant-ph
Joint measurability, steering and entropic uncertainty
在量子理论中,测量不相容的概念与相应的经典观点形成鲜明对比,在经典观点中,所有的物理可观测量都是联合可测量的。研究量子场景中两个或多个测量的结果是否可以从经典的角度来感知,或者它们仍然表现出非经典的特征,是很有意义的。显然,可交换的可观测量可以联合使用投影测量和他们的统计结果可以辨别经典。然而,这种简单的思想协会的兼容性的测量与交换性原来是有限的扩展框架,其中通常的概念,尖锐的投影值测量的自伴观测得到扩大,包括非尖锐的测量构成正算子值的措施(POVM)的广义观测。最近有一个研究活动的浪潮,通过非尖锐的可观测量的联合可测性来获得新的物理见解。在这里,我们探索了当鲍勃的纠缠量子存储器仅限于记录联合可测量的POVMs的结果时(爱丽丝系统的)一对离散可观测量的熵不确定性关系。在联合可测性制度,与爱丽丝的测量结果相关联的熵的总和-条件的结果登记在鲍勃的结束-受到约束,以服从一个熵转向不等式。在这种情况下,鲍勃的不可操纵性反映了他无法以更好的精度预测爱丽丝的一对非对易观测值的结果,即使它们共享纠缠态。作为进一步的结果,量子优势设想的安全证明在密钥分发的建设失去了,当鲍勃的测量被限制到联合可测性制度。
2014-12-02 quant-ph
Objective realism and Joint Measurability in Quantum Many Copies
在标准的量子理论中,人们只能精确地测量不相容观测量的一个子集。它导致缺乏一个正式的联合概率定义客观现实主义,即使我们接受非局域或某些超光速相互作用。我们提出了一个建设这样的现实主义扩展到许多副本通常的单副本描述,部分类似于熟悉的许多世界。标准单拷贝的失败可以很容易地通过实验来寻找。这些副本在宏观层面上的相互作用应该很弱,导致有效坍缩到一个相同的指针状态。这一猜想的实验证据可以通过在连续测量中检测不完全坍缩或在观察简单量子系统时发现单副本玻恩规则的偏差来获得。
2018-05-30 quant-ph
Joint measurability in nonequilibrium quantum thermodynamics
本文从量子测量理论的观点探讨量子功的概念及其可测性。通常,量子功和涨落定理是在投影两点测量(TPM)框架下讨论的。根据众所周知的不可行定理,不存在同时满足(i)平均工作条件和(ii)对角输入状态的TPM统计的工作可观测值。这种投影测量在所有可能的测量中代表了一个限制性的类别。从理论和实验的角度来看,都希望将该方案扩展到一般情况,包括适当设计的非锐化测量。这就把焦点转移到这样一个问题上,即人们能够从这样的广义测量中提取关于功及其涨落的什么信息。我们表明,不去定理不再成立,如果在TPM计划中的观测量是联合测量的任何中间酉进化。我们明确地构建了一个模型,不尖锐的能量测量和推导出的可见性,确保联合可测性的界限。在这样一个不清晰的情况下,可以构造一个单独的功测量装置,使我们能够确定正确的平均功,并在Jarzynski等式的帮助下获得自由能差。
2022-08-10 quant-ph
Verification of joint measurability using phase-space quasiprobability distributions
测量不相容性是量子物理的一个显著特性,也是许多量子信息处理任务的重要资源。本文介绍了一种基于相空间准概率分布的测量联合可测性验证方法。因此,我们的研究结果建立了两个概念之间的连接的非经典性,即消极的准概率分布和测量不兼容性。我们展示了如何我们的方法可以应用到研究的不相容性打破渠道,并推导出不相容性打破玻色子系统和高斯通道的充分条件。特别是,这些条件提供了有用的工具,调查的影响误差和不完善的不兼容性的测量在实践中。为了说明我们的方法,我们考虑所有类的单模高斯信道。我们表明,50%或更多的损失的纯有损通道打破了所有的测量,可以表示为非负维格纳函数,其中包括一组高斯测量的不兼容性。
2020-12-12 quant-ph
Operations, Disturbance, and Simultaneous Measurability
量子力学预言了对易观测量同时测量结果的联合概率分布,但目前的公式缺乏同时测量的操作定义。为了在一般的理论框架内为纠缠系统的局部一般测量的联合统计提供依据,回答了在什么条件下两个测量装置的输出满足它们的可观测量同时测量的联合概率公式的问题.为此目的,所有可能的状态变化所造成的测量的可观察的特征和测量中的干扰的概念是正式的操作由测量的相互作用。
2000-05-16 quant-ph
N term pairwise correlation inequalities, steering and joint measurability
基于矩矩阵序列的正性,构造了包含赤道平面上量子比特观测量两两相关的链式相关不等式。当在每对连续测量的第一次测量中采用一组联合可测的模糊POVM时,链式成对相关性不违反矩矩阵正性所施加的经典界限。我们确定,测量的不兼容性只是必要的,但不是足够的,在一般情况下,违反的不等式。另一方面,赤道量子比特观测量的不相容程度(其量化联合可测性)与Jones和Wiseman提出的非局部操纵不等式的最佳违反之间存在一对一的等价性(Phys. Rev. A,84,012110(2011))。为此,我们在一个单量子比特系统中构建了这个转向不等式的局部模拟,并表明它的违反仅仅是赤道量子比特POVM的测量不兼容性的反映,这些POVM在顺序的非锐化方案中首次测量。
2017-05-15 quant-ph
Generalized measurement incompatibility
Université libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学)
本文研究了广义部分联合可测性,提出两种数学表征,并证明其可通过半正定规划决定。研究发现,在不可信测量设备中,只有当测量集部分联合可测时,攻击者才能完美猜测结果,并推导出检测效率阈值。
2026-05-15 quant-ph
Joint measurability in Lindbladian open quantum systems
本文研究了Lindblad型主方程支配的开放量子系统中可观测量的联合可测性,重点探讨了量子退相干下的涌现经典性,并扩展了测量方面的最新成果。
2023-09-12 math-ph math.MP quant-ph
On coexistence and joint measurability of rank-1 quantum observables
我们证明了当M'是M的涂抹时,秩1量子可观测量(POVM)M与量子可观测量M'是联合可测的。如果M是极值的、秩为1的离散的,则M和M'共存当且仅当它们是联合可测的。
2013-12-17 math-ph math.MP quant-ph
Compatibility properties of extreme quantum observables
最近解决了一个关于联合可测性和量子可观测量共存的等价性问题[15]。本文将两个已知的联合可测性结果从尖可测性推广到极端可测性,并研究了当极端可测性存在时,量子可测性的共存性、联合可测性和后处理之间的关系。我们还讨论了兼容性的另一个概念,并提供了一个反例,将其与以前的概念分开。
2015-08-18 quant-ph
Qualitative equivalence between incompatibility and Bell nonlocality
本文证明任何有限顶点的非平凡联合可测性结构都可通过量子实现支持贝尔不等式违反,从而表明测量不相容性不仅是贝尔非定域性的必要条件,也是充分条件。
2024-11-20 quant-ph
Operationally-Motivated Uncertainty Relations for Joint Measurability and the Error-Disturbance Tradeoff
我们推导出新的海森堡型不确定性关系的联合可测性和误差干扰权衡的任意可观的有限维系统。这些关系是用一个直接的操作量来表示的,即通过任何可能的测试程序来区分一个装置的实际操作与其假设的理想操作的概率。此外,它们可以直接应用于信息处理设置中,例如推断可以忠实地发送关于一个可观测量的信息的设备不会将关于共轭可观测量的任何信息泄露给环境。虽然从海森堡的原始论证中直观地显而易见,但以前只有更有限的版本形式化了这一陈述。
2014-02-26 math-ph math.MP quant-ph
Quantum realization of arbitrary joint measurability structures
在许多传统的物理教科书中,量子测量被定义为由厄米算符表示的投影测量。然而,在量子信息理论中,测量的概念是完全一般性的,因此我们被迫面对更一般的正算子值测量(POVM)的概念,它足以描述所有可以在量子实验中实现的测量。我们研究了这种POVM的(不)兼容性,并表明量子理论实现了POVM集合之间所有可能的(不)兼容性关系。这是相反的限制情况下,投影测量的交换性基本上是等同于兼容性。因此,我们的结果指出了一个基本特征,关于量子可观测量的(不)兼容性,在投影测量的情况下没有类似的。
2015-11-05 quant-ph
Operational Quasiprobability in Quantum Thermodynamics: Work Extraction by Coherence and Non-joint Measurability
本研究将操作准概率(OQ)用作功分布,证明相干性与非联合可测性可提升量子系统的可提取功,还发现准概率负性大小并非非经典功的可靠指标。
2025-10-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Joint measurability of quantum effects and the matrix diamond
在这项工作中,我们研究了量子效应的联合可测性,并将其与自由光谱面体的研究联系起来。自由谱面体通常作为线性矩阵不等式的矩阵松弛而出现。自由光谱面体的一个例子是基质金刚石,它是$\ell_1$ -球的基质松弛。我们发现,联合测量的二进制POVMs是相当于列入矩阵金刚石到自由spectrahedron定义的影响下研究。这种联系使我们能够利用自由光谱体的包含常数来量化量子测量的不相容程度。特别是,我们完全表征的情况下,其中的尺寸是指数的测量的数量。相反,我们使用量子信息理论的技术,以获得新的结果,对基体金刚石的光谱包含体。
2018-09-26 math-ph math.MP math.OA
Operational framework for quantum measurement simulability
我们介绍了一个框架,用于模拟量子测量的基础上经典处理的一组可访问的测量。众所周知的概念,如联合可测性和投影可模拟性自然出现的特殊情况下,我们的框架,但我们的研究也导致新的结果和问题。首先,一个概括的联合可测性推导出,这产生了一个层次的测量集的不兼容性。基于用于执行给定测量的模拟的结果的数量来定义类似的层次结构。这种通用方法还允许我们识别不同类型的可模拟性之间的连接,特别是,我们可以在联合可测量性方面对投影可模拟的量子位测量进行验证。最后,我们将讨论如何在资源理论的背景下解释我们的框架。
2017-09-26 quant-ph
A Generalization of the Functional Calculus of Observables and Notion of Joint Measurability to the Case of Non-commuting Observables
对于任何一对有界观测量$A$和$B$与纯点谱,我们构建了一个相关的“联合观测”,它产生了一个联合(投影)测量$A$和$B$的概念,并符合直觉,一个可以测量非交换观测同时,提供一个愿意放弃任意精度。作为一个应用程序,我们展示了我们的联合观测的概念,自然允许建设的“功能演算”,使任何一对观测$A$和$B$如上所述,和任何(Borel可测)功能$f: \mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R}$,一个新的“广义观测”$f(A,B)$获得。此外,我们表明,这种新的功能演算有一些相当显着的性质。
2014-07-30 hep-th math-ph math.MP
The complementarity of quantum observables: theory and experiment
三个概念的互补性-业务,概率和价值互补性-重新分析联合测量的问题,并与参考的一些例子,正则共轭观测值进行比较。它表明,联合可测性noncommuting可观的是量子形式主义的后果,如果不尖锐的可观的是考虑到;一个事实不冲突的想法互补性,其中,在其最强的版本,最初制定的尖锐的可观的。作为一般理论的一个例证,本文从互补路径观测量和干涉观测量以及它们的非尖锐联合可测性的角度分析了光子的波粒二象性。
2004-06-18 quant-ph
Uncertainties of genuinely incompatible triple measurements based on statistical distance
研究了基于统计距离的三重正算子值测度(POVM)的测量不确定性,给出了三重正算子值测度在三重联合可测性下满足的状态无关紧不确定性不等式.特别地,给出了三个无偏量子比特测量的不确定性不等式,并给出了其解析下界,该下界与给定三元组的三重联合可测性的充分必要条件有关.通过比较不同测量不确定度的下界,我们证明了三重测量的测量不确定度与成对测量不确定度的测量不确定度有本质的不同。
2019-03-12 quant-ph
Almost Quantum Correlations are Inconsistent with Specker's Principle
恩斯特·斯派克认为量子理论的一个特殊特征是特别基本的,即锐测量的成对联合可测性意味着它们的全局联合可测性(https://vimeo.com/52923835)。到目前为止,斯佩克原理似乎还不能从所有一般概率理论中挑出量子理论。特别是,它对实验统计的著名推论,一致排他性原理,并不排除被称为几乎量子的相关集合,它严格大于量子相关集合。在这里,我们表明,与流行的信念相反,斯派克的原则不能满足任何理论,产生几乎量子相关。
2018-08-17 quant-ph
Fat Shattering, Joint Measurability, and PAC Learnability of POVM Hypothesis Classes
University at Albany, SUNY(纽约州立大学奥尔巴尼分校);Eurecom(欧洲通信学院)
该研究针对仅能访问制备量子态的场景,提出去噪ERM学习规则,以胖粉碎维数和近似联合可测性为核心,建立了POVM假设类PAC可学习性的充要条件及样本复杂度界,证明有限维希尔伯特空间上的测量类均PAC可学习。
2023-08-21 cs.LG quant-ph stat.ML
Quantum Incompatibility in Parallel vs Antiparallel Spins
S. N. Bose National Center for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心);HUN-REN Institute for Nuclear Research(匈牙利研究与教育网络核物理研究所);Balagarh Bijoy Krishna Mahavidyalaya(巴拉加尔比约伊克里希纳学院);Indian Statistical Institute(印度统计研究所)
该研究探讨了平行与反平行自旋配置中量子不相容性的联合测量问题,揭示了反平行配置在预测自旋分量方面的独特优势,并探讨了其在加密协议和实验实现中的应用。
2026-02-24 quant-ph
Optimal joint measurements of complementary observables by a single trapped ion
由维尔纳·海森堡在近90年前开创的不确定关系,对互补观测量的联合可测性设置了根本限制。这种限制长期以来一直是一个争论的主题,最近由于新提出的测量不确定度关系形式而重新点燃。目前的工作是与一个新的误差权衡关系的兼容观测量近似两个不兼容的观测量,在保持海森堡的原始思想的精神,1927年。我们报告的第一个\textsl{direct}测试和确认的紧边界所规定的这样一个错误的权衡关系,基于实验实现的最佳联合测量的互补观测使用一个单一的超冷$^{40}Ca^{+}$离子被困在谐波电位。我们的工作提供了一个原型的最终联合测量误差界的潜在应用在量子信息科学的高精度测量和信息安全。
2017-05-03 quant-ph
Incompatible measurements in quantum information science
量子力学中的某些测量相互干扰。这一点从理论提出以来就一直困扰着物理学家,但直到最近几十年,测量的不相容性才得到了深入和详细的分析,使用了广义测量的联合可测性的概念。在这次学术讨论会上,从量子信息科学的角度回顾了联合可测性和不相容性。学术讨论会首先讨论基本定义和概念。综述了不相容性在测量不确定度关系、量子关联的表征以及量子态鉴别等信息处理任务中的应用。最后,新兴的研究方向,如资源理论的不兼容性以及其他概念,以把握测量的性质,在量子力学,进行了讨论。
2023-02-13 math-ph math.MP quant-ph
Tight steering inequalities from generalized entropic uncertainty relations
我们建立了熵的不确定性关系,爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向,和联合可测性之间的一般连接。具体地说,我们从任何熵的不确定性关系,后者满足两个自然属性构造督导不等式。得到了基于Rényi熵的转向不等式。在许多情况下,使用最大熵和最小熵,这些结果是紧密的。考虑到转向测试与两个噪声测量,我们的不等式准确地恢复噪声阈值的可操纵性。这是任何一对量子位2-结果测量的情况,以及任何维度中的相互无偏基础对的情况。这表明,易于评估的量(如熵)可以最佳地见证转向,尽管它们是底层统计数据的粗粒度表示。
2018-12-19 quant-ph
Operational foundations of complementarity and uncertainty relations
所谓的准备不确定性可以从纯操作的角度来理解。也就是说,当某对可观测量没有准备时,它们都表现出确定性统计数据时,就会发生这种情况。然而,不确定关系的右边通常是不可操作的,因为它依赖于量子形式主义。此外,虽然可观测量的联合不可测性是一个操作概念,但玻尔意义上的互补性(即描述系统所需的过量信息)尚未用纯粹的操作术语表示。在本文中,我们提出了一个解决这些问题的方法,通过引入互补性的操作定义,并进一步假设不确定性作为物理理论中互补性的必要代价。换句话说,我们建议把(运算)互补作为不确定关系的右侧。具体地说,我们首先确定了两个不同的概念,不确定性和互补性,上述原则在量子力学。我们还介绍了不确定性和互补性的一般措施的假设。为了定义互补性的量词,我们首先转向简单的独立性概念,它仅根据统计两个观测量来定义。我们还使用我们的框架来定义新的互补性指标的基础上(i)随机访问码的性能,(ii)观察到的统计数据的身体的几何特性,和(iii)信息的变化。然后,我们表明,它们可以用来状态的不确定性关系。此外,我们表明,非信号和不确定性关系表示的互补型(ii)导致的Tsirelson界的CHSH不等式。最后,我们证明了信息因果关系的一个变种,称为信息内容原则,可以解释为上述意义上的不确定性关系。
2019-03-19 quant-ph
Uncertainty relations: An operational approach to the error-disturbance tradeoff
在量子不确定关系中出现的误差和扰动的概念经常被量化为物理量与其理想值的差异。然而,这些真实值和理想值并不是同时测量的结果,根据量子理论,比较未测量的可观测值并不一定有意义。为了克服这些概念上的困难,我们采取了不同的方法,并以操作的方式定义误差和干扰。特别是,我们制定的概率,可以成功地区分实际测量设备从相关的假设理想的任何实验测试。这个定义本身并不依赖于量子理论的形式主义,避免了通常定义的许多概念上的困难。然后,我们推导出新的海森堡型不确定性关系的联合可测性和误差干扰权衡任意可观的有限维系统,以及位置和动量的情况下。我们的关系可以直接应用于信息处理设置,例如,推断设备,可以忠实地传输信息的一个观察不泄漏任何信息共轭观察到的环境。我们还表明,恩格勒的波粒二象性关系[PRL 77,2154(1996)]可以被看作是一个错误的扰动不确定性关系。
2017-07-24 math-ph math.MP quant-ph