A survey of the ESR model for an objective reinterpretation of quantum mechanics
大多数关注量子力学基础的学者认为,上下文性和非定域性(因此物理性质的非客观性)是量子力学的不可避免的特征,它们来自于量子力学的数学装置。而且这些特征通常被认为是量子信息处理的基础。然而,它们提出了一些尚未解决的问题,如测量的量子理论中的客观化问题。扩展语义实在论(ESR)模型通过将QM的数学形式嵌入到更广泛的数学形式中,并将量子概率重新解释为检测条件而不是绝对,从而提供了一种可能的解决这些困难的方法。嵌入允许恢复的ESR模型内的QM的正式设备,和QM的重新解释允许构建一个noncontextual隐变量理论,证明在ESR模型中引入的假设,并证明其客观性。根据ESR模型,线性和非线性时间演化都发生,这取决于物理环境,如QM。此外,ESR模型,虽然客观,意味着修改贝尔的不平等,不与QM冲突,提供不同的数学表示适当和不适当的混合物,提供了一个一般的框架,在其中的本地解释的GHZ实验获得其他作者恢复和解释,并支持量子逻辑的解释,避免引入量子真理的问题概念。
2014-11-12 quant-ph
Contextuality and probability representation of quantum states
在量子态概率表示的框架下考虑了上下文性和非上下文性的概念。利用可观测量的自旋层析图和层析符号,给出了四重态和违反非上下文不等式的例子。
2013-04-29 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
Noncontextual coloring of orthogonality hypergraphs
我们讨论了正交超图的表示和着色,它们的二值状态可解释为经典的真值分配。这样的超图,如果他们允许一个忠实的正交表示,有量子力学的实现方面的交织的背景或最大的可观察性,被广泛讨论的经验检验标准的上下文。完全可分超图类的重构是可能的。着色可以从二值状态的最小集合构造。豁免类别的一些例子,要么不能重建的二值状态或其二值状态不能产生一个色数,等于最大团数。
2022-03-30 quant-ph
Confined Contextuality in Neutron Interferometry: Observing the Quantum Pigeonhole Effect
先前基于贝尔-科亨-斯佩克(BKS)定理的量子上下文性实验测试已经证明,并非给定集合中的所有可观测量都可以被分配非上下文本征值预测,但从未确定哪些特定的可观测量必须失败这样的分配。现在,我们弥补这一缺点,表明BKS上下文可以被限制到特定的可观测量的前和后选择,导致异常的弱值,我们使用现代中子干涉测量。我们构建了一个有限的上下文证人从弱值,我们通过实验测量,以获得$5σ$平均违反的非上下文的约束,一个贡献项违反一个独立的约束超过$99σ$。这种弱测量限制BKS上下文也证实了量子鸽子效应,其中本征值分配上下文观测显然违反了经典鸽子原理。
2017-10-20 quant-ph
On the violation of L$\ddot{u}$ders bound of macrorealist and noncontextual inequalities
在最近的一封信[PRL,113,050401(2014)]中,证明了二分四元组系统的三次Leggett-Garg不等式(LGI)的量子破坏可以超过L $\ddot{u}$ ders界。这是通过使用退化破坏投影测量规则(作者称之为冯诺伊曼规则)获得的。这种破坏甚至可以接近系统规模渐近极限的代数最大值。在本文中,我们质疑的含义,这种违反L $\ddot{u}$德斯界及其概念的相关性,在LG方案。我们注意到一个重要的事实,实施建议的冯诺依曼规则的基础是一个退化的观察是非唯一的,并表明违反L $\ddot{u}$ Ders界是至关重要的基础上的选择。此外,我们证明了违反L $\ddot{u}$ Ders界的最简单的非上下文不等式(NCI),这是在上述信件中提供的推理相反。这一结果进一步引起了对拟议规则作为可行的投影测量的有效性的怀疑。我们讨论的相关性,这样的结果就通常的量子违反LGI和NCI。
2018-06-04 quant-ph
State-independent quantum contextuality for continuous variables
最近的实验表明,无论物理系统的状态如何,自然界都违反了非上下文的不平等。到目前为止,所有这些不等式都涉及对二分观测量的测量。我们表明,状态无关的量子上下文也可以观察到的测量与真正连续的光谱之间的相关性,突出的效果的普适性。
2010-09-13 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
Comment on a suggested Kochen-Specker test
有一个建议是,对量子力学和非关联隐变量理论之间的差异进行观测测试,需要测量两个可交换的可观测量的乘积,而不需要分别测量任何一个可观测量。有人提出了这样做的建议,但这是有问题的。
2002-09-10 quant-ph
A Hilbert Space Representation of Generalized Observables and Measurement Processes in the ESR Model
其中一位作者最近提出的扩展语义实在论(ESR)模型体现了标准(希尔伯特空间)量子力学在非上下文框架中的数学形式,将量子概率重新解释为条件而不是绝对。在这里,我们提供了一个Hilbert空间表示的广义观测量介绍的ESR模型,满足一个简单的物理条件,提出了一个推广的投影公设,并建议一个可能的数学描述的测量过程中的复合系统的演化组成的测量系统和测量仪器。
2009-08-29 quant-ph
Non-Hermitian coupled cluster method for non-stationary systems and its interaction-picture reinterpretation
详细讨论了非厄米实现中的相互作用图像,并考虑其在多体量子物理中的实际应用。由此产生的非厄米相互作用图像(NHIP)动力学描述,其中属于物理观测量的波函数和算符不再保持时间常数,是标准量子力学传统狄拉克图像的非厄米推广,其本身广泛用于量子场论计算。特别注意这里的变分(或更好,bivarianic)和动态(即,非平稳)方面的特点耦合集群方法(CCM)的技术,现在形成一个最通用和最准确的所有可用配方的量子多体理论。在这样做的过程中,我们暴露和利用NHIP和CCM之间的多个相似之处,在其时间依赖的版本。
2020-02-21 math-ph math.MP quant-ph
Contextuality in Quantum Mechanics: Testing the Klyachko Inequality
Klyachko不等式是一个关于自旋为1的粒子的五个可观察量的值的概率的不等式,任何对这组可观察量的非上下文赋值都满足该不等式,但由某个量子态定义的概率会违反该不等式。我们描述了两个纠缠自旋1粒子之间的实验,通过相关的不等式测试上下文。我们指出,通过对单个粒子的测量来验证Klyachko不等式的上下文性测试需要假设测量仪器不受干扰,这在两粒子实验中是避免的。
2010-06-17 quant-ph
Generalized Observables, Bell's Inequalities and Mixtures in the ESR Model for QM
扩展语义实在论(ESR)模型提出了一种新的理论视角,将标准(希尔伯特空间)量子力学(QM)的数学形式化到一个非语境框架中,将量子概率重新解释为条件而非绝对。我们在这篇评论中提供了一个整体的看法,我们对这一主题的研究现状。我们得到了一个新的,缩短的方式介绍的ESR模型和推广的初等QM的投影公设的广义可观的数学表示。在此基础上,我们证明了BCHSH不等式、一个修正的BCHSH不等式和量子预言在ESR模型中是一致的,因为它们所指的是ESR模型所提供的物理世界图景的不同部分.然后,我们表明,一个新的数学表示的混合物必须引入的ESR模型,不符合标准的表示在QM,并避免了一些深层次的问题,所产生的混合物表示QM。最后,通过对被测系统和测量仪器组成的复合系统的演化引入合理的物理假设,得到了Luders公设的非平凡推广,并在特殊情况下证明了该推广.
2010-01-26 quant-ph
Contextuality with Pauli observables in cycle scenarios
本文系统研究循环测量场景中多量子比特泡利可观测量的语境性,给出可实现循环规模的上下界,证明n>4时不能见证语境性而n=4时总能见证,并澄清4循环并非一般泡利场景见证语境性的必要条件。
2025-02-05 quant-ph
Collapse of the quantum correlation hierarchy links entropic uncertainty to entanglement creation
量子关联具有基础性和技术性,因此引入了许多措施来量化它们。这些措施的一些层次排序已经建立,例如,不和谐大于纠缠,我们提出了一类二分态,称为预测量态,其中几个层次崩溃到一个单一的值。由于预测量态是当系统与测量设备相互作用时产生的那种状态,因此层次崩溃意味着可观察量的不确定性与量子相关性(纠缠,不和谐等)定量相关。当被测量的时候,不确定性和量子关联之间的这种奇妙联系,导致了对不确定原理的熵公式的重新解释,即所谓的熵不确定性关系,包括那些允许量子记忆的关系。这些关系可以被认为是测量不相容的可观测量时产生的纠缠的下限。因此,我们发现,纠缠创造表现出互补性,一个概念,应该鼓励探索“纠缠互补关系”。
2012-11-10 quant-ph
On generalized probabilities: correlation polytopes for automaton logic and generalized urn models, extensions of quantum mechanics and parameter cheats
对非经典概率的三种扩展和重新解释进行了评述。(i)本文将量子力学的概率公理推广到迹1的自伴正算子。此外,我们还讨论了任意正规算子的笛卡尔分解和极分解,以及相应观测量的可操作性。因此,我们审查和强调使用的观察,最大限度地代表了上下文。(ii)在第二部分中,我们讨论了Pitowsky多面体的自动机逻辑以及广义瓮模型和评估方法,找到由此产生的布尔贝尔型(中)等式。(iii)最后,所谓的“参数作弊”的介绍,其中参数双射和非线性变换的方式,经典系统模仿量子相关性,反之亦然。甚至有可能引入比量子不等式更强的违反布尔-贝尔型不等式的参数欺骗,从而侵入Tsirelson极限。付出的代价是不统一。
2001-06-29 quant-ph
The Quantum Harmonic Oscillator in the ESR Model
ESR模型提出了一种新的理论视角,它将标准(希尔伯特空间)量子力学(QM)的数学形式纳入了一个非上下文框架,将量子概率重新解释为有条件的检测而不是绝对的。我们在以前的一些论文中提供了由ESR模型引入的物理实体的数学表示,即观测量、性质、纯态、适当和不适当的混合物,以及计算条件概率和总体概率的规则,以及描述由测量引起的状态变换的规则。本文研究了量子谐振子在数学形式中的相关物理情形。我们重新解释了概率的标准量子规则,提供了新的表达式的绝对概率,并显示了如何标准的状态转换必须根据ESR模型进行修改。
2013-04-10 quant-ph
Irreducible magic sets for $n$-qubit systems
观测量的魔集是最小结构,它为$n\ge 2$量子比特系统捕获了量子态无关的优势,因此是研究经典物理和量子物理之间界面的基本工具。Arkhipov的一个定理(arXiv:1209.3819)指出,$n$ -量子位幻集,其中每个可观测量正好在两个兼容可观测量的子集中,可以简化为两个量子位幻方或三个量子位幻五角星[N]。D. Mermin,Phys. Rev. Lett. 65,3373(1990)]。一个悬而未决的问题是,是否存在不能简化为正方形或五角星形的魔法集。如果它们存在,第二个关键问题是它们是否需要$n >3$量子位,因为如果是这种情况,这些魔集将捕获最小状态独立量子优势,这对于具有特定$n$值的$n$ -量子位系统是特定的。在这里,我们对这两个问题都给予肯定的回答。我们确定了不能简化为正方形或五角星形的魔集,并且需要$n=3,4,5$或$6$量子位。此外,我们证明了广义版本的Arkhipov定理提供了一个有效的算法,给定一个超图,决定它是否可以容纳一个魔术集,并解决另一个开放的问题,即,给定一个魔术集,获得其相关的noncontextuality不等式的紧界。
2022-12-20 quant-ph
Contextuality versus Incompatibility
我们的目的是比较量子物理学的基本概念-上下文与不兼容性。人们必须区分两种不同的语境性概念,{ \it Bohr-contextuality}和{ \it Bell-contextuality}。后者是通过违反noncontextuality(贝尔型)不等式操作定义。这种情境性将与不相容性相比较。很容易证明,对于量子可观测量,{ \it没有不相容性就没有上下文性。}自然会产生这样的问题:没有不相容性,什么是语境性?(What是“干残渣”?)一般来说,这是一个非常复杂的问题。我们集中讨论了四个量子观测量的上下文性。我们证明了在CHSH场景中(对于“自然量子可观测量”){ \it上下文性被简化为不兼容。}然而,一般来说,没有不相容性的上下文可能会有一些物理内容。我们发现了一个数学约束提取上下文组件不兼容。然而,这一限制的物理意义并不清楚。在附录1中,我们简要讨论了另一种基于玻尔互补原理的语境性,它被视为{ \it语境不相容原理}。玻尔-上下文性在量子基础中起着至关重要的作用。事实上,不相容性是玻尔语境性的结果。最后,我们注意到,在物理学之外,例如,在认知心理学和决策过程中,排除了不相容性的铃形语境可以发挥重要作用。
2020-12-17 quant-ph
Invariant Set Theory and the Symbolism of Quantum Measurement
一个新的量子物理理论的元素开发,合成符号的作用,在描述量子测量和非线性动力系统理论中的分形不变集的拓扑表示。在这种合成中,宇宙$U$被视为一个孤立的确定性动力系统,精确地在其状态空间的测量零分形不变子集$I_U$上演化。通过将$I_U$的几何结构视为比$I_U$上的动力学演化方程更原始的几何结构,发展了一种研究$U$物理的非经典方法。构造了$I_U$的一种特殊的符号表示,它对四元数乘法进行了编码,并从中涌现出复希尔伯特空间向量的统计特性。希尔伯特空间本身作为分形参数$N \rightarrow \infty$作为不变集理论的奇异极限而出现。虽然量子理论的希尔伯特空间是反事实完备的,但零测度集$I_U$是反事实不完备的,无论$N$有多大。这种不完整性允许我们重新解释熟悉的量子现象,与实在论和局域因果性相一致。$I_U$的不可计算性质确保了这些重新解释既不是阴谋论的,也不是追溯因果的,并且通过与$2^N$ -adic整数环的同胚,对噪声是鲁棒的,因此不是微调的。希尔伯特空间观测量的非交换性通过$ϕ/π$和$\cos ϕ$的一般数论推论从$I_U$的符号表示中出现。不变集理论意味着宇宙学和量子物理学之间的协同作用比当代理论中存在的要强得多,提出了一种新的方法来综合引力和量子物理学,并提供了关于暗宇宙和黑洞信息丢失的新观点。
2016-06-10 gr-qc quant-ph