The Kantian Framework of Complementarity
近年来，越来越多的评论家注意到伊曼努尔·康德和尼尔斯·玻尔观点的重要相似性。虽然这些评论家是正确的，但他们对玻尔和康德之间联系的描述是粗略的;人们可以批评说，这些联系只是表面的。在这篇文章中，我提供了一个更密切的，结构性的，分析玻尔和康德的观点，使这些联系更加明确。特别是，我证明了玻尔的论点之间的相似之处，一方面，无论是波或粒子描述原子现象挑选出一个对象在普通意义上的词，康德的要求，另一方面，这两个“数学”（与大小有关）和“动态”（与一个对象与其他对象的相互作用有关）原则必须适用于现象，以便我们将它们确定为经验的对象。我认为，玻尔的“互补性解释”的量子力学，它认为原子对象的理想化，并许可证的因果关系的原则，原子物理学领域的废除，是完全兼容的，并确实遵循自然从一个广泛的康德认识论框架。
2011-02-06 physics.hist-ph quant-ph
Group theoretic formulation of complementarity
我们推广玻尔的互补原理的波和粒子的性质，以任意的量子系统。我们首先注意到，一个粒子状的状态是由一个空间局域化的波函数和它的窄概率密度被空间平移。相反，波状态由空间离域的波函数表示，并且相应的宽位置概率密度对于空间平移是不变的。因此，波粒二分法可以被看作是位移和状态相对于空间平移的不变性之间的竞争。我们将这种二分法推广到具有有限维希尔伯特空间的任意量子系统，如下所示。我们使用任意有限对称群来表示量子系统的变换。一个给定的状态相对于群的变换的对称性（即不变性）或不对称性（即位移）分别与广义波和粒子性质相一致。我们采用了一种基于信息量的波和粒子属性的措施，可以在对称和不对称的状态部分编码。
2010-12-16 quant-ph
Physical reality and the Complementarity Principle
考虑到冯诺依曼测量过程的干扰实验表明，在传入波的不确定性，负责其干扰，在测量过程中转化为测量仪器的不确定性。然而，在该装置上的后续测量没有揭示关于干扰波的任何新信息。在量子信息最新进展的背景下，这一观察结果为量子力学的信息论解释提供了论据。
2001-05-15 quant-ph
Loss-based Experimental Test of Bohr's Complementarity Principle with Single Neutral Atom
利用蓝失谐瓶阱对单个中性原子的量子互补原理进行了实验验证。Ramsey干涉仪用于评估第二$π/2$旋转开启或关闭时的类波行为或类粒子行为。波状行为或粒子状行为分别由干扰的可见性$V$或哪个路径信息的可预测性$P$来表征。测量结果满足互补关系$P^2+V^2\leq1$。不平衡损失被故意引入到词干中，然后发现互补关系被正式“违反”。“所有的实验结果在理论上都可以完全用量子力学来解释，而不需要考虑波和粒子行为之间的干涉。这一观察补充了现有的关于基于大质量量子波粒二象性的BCP的信息。
2016-12-11 quant-ph
Complementarity relations of a delayed-choice quantum eraser in a quantum circuit
提出一种通过可调两体纠缠模拟延迟选择量子擦除器的量子电路，从三个视角研究干涉可见度与路径可区分性的互补关系，并在 IBM Quantum 平台实验验证了理论预测及延迟选择测量的有效性。
2023-05-15 quant-ph
A quantum field theoretic description of the delayed choice experiment
惠勒的延迟选择实验，一个众所周知的互补原理的表现，已经证明有点难以物理解释。我们表明，重申在量子场论的语言，实验提交一个简单的解释：即波或粒子的性质，而不是强加在狭缝平面，但在检测器系统。传统上遇到的解释困难是由于假设在前者强制执行互补性。
2001-09-18 quant-ph
Complementarity and the nature of uncertainty relations in Einstein-Bohr recoiling slit experiment
在全量子理论的背景下，建立了爱因斯坦-玻尔双缝实验的模型。在该模型中，具有双缝的可移动壁的状态和动力学，以及进入双缝的粒子的状态，由量子力学描述。利用该模型分析了干涉图样的显示与粒子轨迹的判别之间的互补性，通过比较Kennard-Robertson型和Ozawa型测不准关系，得出了双缝实验中涉及的测不准关系不是Ozawa型测不准关系，而是Kennard型双缝壁位置和动量的测不准关系。一个可能的实验来测试的互补关系的建议。也有人认为，发生在量子系统和经典系统的界面上的各种现象，包括可纠缠性，干涉，退相干，量子擦除器和弱值，可以被理解为纠缠的方面。
2015-07-16 quant-ph
Information complementarity: A new paradigm for decoding quantum incompatibility
不相容或不可联合测量的观测量的存在是量子力学的一个特征，它是许多非经典现象的根源，如不确定关系、波粒对偶行为、贝尔不等式违反和上下文性。然而，尽管这个问题至关重要并且许多研究人员付出了巨大的努力，但甚至没有直观的标准来确定两个（广义）可观察量的兼容性。在这里，我们介绍了一个信息理论的范式，连同一个直观的几何图片解码不兼容的可观，从两个简单的想法开始：每个可观只能提供有限的信息和信息是单调的数据处理。借助量子估计理论，我们引入了一族检测不相容观测量的普适判据和一个不相容的自然测度，它们适用于任意数目的任意观测量。在此基础上，我们导出了一类普适的测量不确定关系，为量子波粒二象性提供了一个简单的信息论解释，为理解Bell非定域性、上下文性和量子精度极限提供了新的视角.
2015-09-14 quant-ph
The non dissipative damping of the Rabi oscillations as a "which-path" information
拉比振荡可以被视为由于不同量子路径的相干叠加而产生的干涉现象，就像杨氏双缝实验一样。原子外变量的加入导致拉比振荡的非耗散阻尼。更一般地说，原子平移动力学在描述场和内部原子变量的非经典行为的关联函数中引入阻尼，导致这两个子系统的可分离性。我们讨论的可能性，解释这种内在的退相干作为一个“哪种方式”的信息效应，我们适用于这种情况下的互补关系的定量分析介绍了Englert [物理学评论快报。\textbf{77}，2154（1996）]。
2005-01-31 quant-ph
Complementarity and Entanglement in Quantum Information Theory
自然界对多体量子系统中相关性分布的限制在此类系统的演化中起着重要作用，并为在量子计算领域具有潜在应用的系综量子控制协议的设计提供了重要见解。我们展示了如何在越来越复杂的复杂系统中研究这种纠缠共享行为，无论是理论上还是实验上都具有重要意义，并证明了纠缠共享以及纠缠的其他独特特征，例如，关于多体量子系统的最大信息不一定需要关于其组成子系统的最大信息，可以理解为互补现象扩展到复合量子系统的特定后果。我们还提出了一个本地的隐藏变量模型，辅以有效量的经典通信，再现整个类的Gottesman-Knill电路的量子力学预测。我们模拟的成功提供了强有力的证据，证明量子计算的能力并不直接来自纠缠，而是来自不存在有效的、局部的、现实的计算描述，即使是在被有效的非局部的、但经典的通信增强的情况下。最后，我们注意到，在这篇论文中提出的研究结果支持的猜想，希尔伯特空间维数是一个客观的量子系统的属性，因为它限制了有效的概念划分成子系统的系统的数量。
2004-12-07 quant-ph
Quantum Complementarity through Entropic Certainty Principles
我们从信息论的角度探讨了互补可观测代数（COA）的非交换性质的物理意义。特别是，我们推导出一个一般的\textit{entropic certainty principle}，说明两个相对熵的总和，自然有关的COA，等于所谓的代数指数的相关的包含。不确定性关系由参与基本熵确定性的相对熵的单调性产生。例子和应用被描述在具有全局对称性的量子场论中，其中COA由电荷-反电荷局部算子（缠绕）和对称群的酉表示（扭曲）形成，并且在具有局部对称性的理论中，其中COA由Wilson和't Hooft环形成。一般来说，熵确定性原理自然地捕获了有序/无序参数的物理学，这一特征使其成为量子相位的信息论表征的通用处理。
2020-05-04 hep-th math-ph math.MP
Monogamy and tradeoff relations for wave-particle duality information
本研究将量子系统的信息内容重新定义为量子态与最大混合态间的迹距离，并利用量子Pinsker不等式推导出二分系统中单方信息与纠缠间的新互补性及逆向互补性关系。
2024-01-02 quant-ph
Rescuing Complementarity With Little Drama
AMPS悖论挑战了黑洞的互补性，它显然为观察者构建了一种方法，如果在视界处没有戏剧性的话，观察者可以将信息从黑洞的外部带入其内部，这显然违反了纠缠的单配偶制。我们提出了一个新的解决方案的悖论：这种违反不能明确检查的下降观察者在有限的适当的时间，他们必须生活在穿越地平线后。我们的决议取决于弱松弛的无戏剧条件（我们称之为“小戏剧”），这是“互补对偶”的混乱的信息在拉伸的地平线上。当转化为黑洞内部的描述时，这意味着下落物质的细粒度量子信息迅速扩散到整个内部，而经典的可观测量和粗粒度几何形状不受影响。在假设信息已经扩散到整个内部的情况下，我们考虑了观测者在穿过史瓦西黑洞的事件视界后为了验证纠缠违反一夫一妻制而必须执行的信息理论任务的困难性。我们发现，所需的时间来完成一个必要的子程序的这项任务，即解码贝尔对从内部和后期辐射，需要更长的时间比最大量的时间，观察者可以花在黑洞内击中奇点之前。因此，一个下落的观察者在遇到奇点之前不能观察到一夫一妻制的破坏。
2017-01-16 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum entanglement in a four-partite hybrid system containing three macroscopic subsystems
不同量子系统的组合可以允许探索每个系统的独特特征，以研究基本现象以及量子技术。在这项工作中，我们考虑一个原子系综封闭在一个激光驱动的光机械腔，具有移动镜进一步（电容）耦合到一个低频LC电路组成的设置。这就构成了一个包含三个不同性质的宏观量子子系统的四体光机电量子系统，即原子系综、大质量镜和LC电路。量子化的腔场扮演着辅助系统的角色，允许两个其他量子子系统的耦合。我们表明，实验上可实现的参数，它是可能产生的宏观系统对之间的稳态二分高斯纠缠。特别是，我们发现在何种条件下，它是可能的，以获得合理的数量之间的纠缠的原子系综和LC电路，系统，可能适合于构成一个量子存储器和量子处理，分别。对于互补性，我们讨论了环境温度对量子纠缠的影响。
2021-11-29 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
An Information-Theoretic Characterization of Optimal Value-Readout in Response-Register Quantum Oracles
Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）；Jagiellonian University（雅盖隆大学）；University of Calgary（卡尔加里大学）
研究响应寄存器量子预言机中值读出与相位反冲的定量关系，证明有限阿贝尔响应群中最优单查询值读出概率是响应状态的归一化Rényi - ½有效傅里叶支撑，给出其信息论表征、操作解释及相关定理。
2026-07-16 math-ph math.MP quant-ph
Group-theoretical approach to study atomic motion in a laser field
利用群论方法研究了无损耗二能级原子在驻波激光场中的行为。由于反冲效应，内部和外部原子的自由度成为耦合。内部动力学用SU（2）群参数进行了量子力学描述。演化算子是在一个明确的方式解决了一个单一的常微分方程组参数之一。驻波中的平移运动由耦合到SU（2）群方程的经典Hamilton方程控制。结果表明，在一定的控制参数和初始条件范围内，整个方程组可能是混沌的。这在物理上意味着存在着具有混沌质心运动和不规则内部动力学的运动状态。研究表明，混沌区是由表征原子与激光场平均相互作用能的群参数的振荡特性所决定的。结果表明，在冷原子穿越驻波激光场的实际实验中，可以观察到混沌行走效应。
2012-01-01 math-ph math.MP nlin.CD
