Revivals of Bell nonlocality require Schrödinger and Heisenberg non-Markovianity
University of Turku（图尔库大学）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare（意大利国家核物理研究所）；Nicolaus Copernicus University（尼古拉·哥白尼大学）
本文证明，若记忆效应能使贝尔非局域性随时间复兴，则动力学必须在薛定谔和海森堡绘景中均非马尔可夫，并通过设备无关量子密钥分发任务展示结果。
2026-10-08 quant-ph
Quantum nonlocality, Bell inequalities and the memory loophole
在分析旨在揭示贝尔型不等式违反的实验时，通常假设与第n个粒子对相关的任何隐变量都与前$(n-1)$对的测量选择和结果无关。违反这一假设的模型利用了我们所说的{ \it记忆漏洞}。我们专注于最强的违规类型，它使用{ \it 2-sided}记忆漏洞，其中$n$对的隐藏变量可以取决于实验两翼中先前的测量选择和结果。我们发现，双边记忆漏洞允许系统违反CHSH不等式时，数据分析的标准方式，但不能产生违反，如果一个CHSH表达式依赖于线性的数据被使用。在第一种情况下，最大CHSH违反变得小的粒子对的数量变得大。因此，尽管原则上记忆漏洞意味着贝尔实验现有分析中的一个微小缺陷，但数据仍然有力地证实了量子力学反对局部隐变量。我们还考虑了一个相关的漏洞，{ \it同时测量漏洞}，如果每一侧的所有测量同时进行，则该漏洞适用。我们表明，这可以增加违反线性CHSH不等式以及其他贝尔型不等式的概率。
2002-10-05 quant-ph
Memory-Assisted Nonlocal Interferometer Towards Long-Baseline Telescopes
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale（合肥微尺度物质科学国家研究中心）；School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学物理学院）；CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（中国科学院量子信息与量子物理学前沿卓越创新中心）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）；Jinan Institute of Quantum Technology（济南量子技术研究院）
针对提升干涉成像角分辨率需扩展光学干涉仪基线的问题，本研究演示了记忆辅助非局域干涉仪，其光纤基线达20公里且能补偿1.5公里几何延迟，为光学波段成像及量子存储器天文应用提供了可能。
2025-11-14 physics.optics quant-ph
Real-time ghost imaging of Bell-nonlocal entanglement between a photon and a quantum memory
量子力学非定域性的证明是一个重要的基础测试，通常需要长时间的数据收集，只有在深入的分析中才能发现。这些特征通常在混合系统中特别暴露，例如光和原子系综之间的界面。从单光子相机获取的图像中验证纠缠可以通过利用复用光子产生来缓解这个问题。在这里，我们证明了这一功能的量子存储器（QM）在实时反馈模式下运行。通过空间多模自旋波存储，QM实现了实时重影成像（GI）协议的操作。通过适当地准备由原子发射的光的空间相位，我们能够从在远场获得的单个图像中观察到Bell型非定域性，如由$S=2.227\pm0.007>2$的Bell参数所见证的。我们的研究结果是在协议和基本测试中快速有效地利用多模量子存储器的重要一步。
2021-06-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Dynamical description of quantum computing: generic nonlocality of quantum noise
在弱耦合极限下，在最低阶近似下，发展了量子计算的动力学非马尔可夫描述。我们证明了量子库的长程记忆使噪声的结构与量子算法之间产生了很强的相关性，这意味着噪声的非局域攻击。然后，我们认为，量子纠错方法无法保护量子计算对电磁或声子真空，表现出$1/t^4$记忆。这表明，量子纠错理论的隐含假设--噪声和自动力学的独立性--在长时间范围内失效。我们还使用我们的方法提出了{ \it纯}退相干和退相干伴随耗散水库的谱密度。所谓的{ \it动态解耦}方法在这方面进行了讨论。最后，我们提出了{ \it最小退相干模型}，其中退相干的唯一来源是真空。在门速度和退相干强度之间进行权衡，优化了量子信息处理的保真度。
2001-07-30 quant-ph
The connection between time-local and time-nonlocal perturbation expansions
用时间演化方程描述开放量子系统有两种典型的方法：Nakajima-Zwanzig量子主方程，具有时间非局域记忆核$\mathcal{K}$，和无时间卷积方程，具有时间局域生成元$\mathcal{G}$。这些关键量最近被证明是由一个精确的固定点关系[物理修订版X 11，021041（2021）]连接。在这里，我们表明，这意味着一个递归的关系，他们的微扰扩展，允许一系列的内核$\mathcal{K}$直接转换成一个相应的系列更复杂的生成器$\mathcal{G}$。这导致了一种优雅的方式来计算生成器，使用发达的，标准的内存内核技术，强相互作用的开放系统。此外，它允许时间本地和时间非本地的方法独立的特定技术选择计算扩展的$\mathcal{K}$和$\mathcal{G}$（Nakajima-Zwanzig投影，实时图等）的无偏比较。我们说明了这一点的领先和下一个领先的顺序计算的$\mathcal{K}$和$\mathcal{G}$的单杂质安德森模型使用裸露的膨胀在系统环境耦合和更先进的重整化系列。我们比较了不同的扩展，量化的合法性所产生的动态（完全积极性）和基准的确切结果在非相互作用的限制。
2021-07-19 quant-ph
Dynamics of Entanglement and Bell-nonlocality for Two Stochastic Qubits with Dipole-Dipole Interaction
我们研究了两个具有偶极-偶极相互作用的噪声量子比特的Bell非定域性（用CHSH不等式度量）和纠缠度（用并发度量）的解析动力学。偶极-偶极相互作用产生的非局域纠缠被发现是保护从突然死亡的某些初始状态。
2010-09-29 quant-ph
Nonlocal properties of dynamical three-body Casimir-Polder forces
本文研究了三原子动力学自修饰过程中的三体Casimir-Polder相互作用。我们表明，随时间变化的三体Casimir-Polder相互作用能显示与电磁场的量子特性和空间场关联的非局部性相关的非局部特征。我们讨论了这一有趣的现象的可测量性及其与通常的定常三体力概念的关系。
2007-02-11 quant-ph
Dynamics of Nonlocality for A Two-Mode Squeezed State in Thermal Environment
研究了热环境中双模压缩态的非局域性随时间的演化。初始双模纯压缩态是非定域的，随着压缩程度的增大，非定域性增强。结果表明，初始压缩度越大，压缩态失去非定域性的速度越快。我们用强压缩态的量子相干性的迅速破坏来解释这一现象。
2000-03-18 quant-ph
A Quantum Computer Architecture using Nonlocal Interactions
几位作者描述了构建可扩展量子计算机的基本要求。由于量子计算的许多物理实现方案依赖于最近邻相互作用，因此存在连接计算机的远程节点的隐藏量子通信开销。在本文中，我们提出了一个物理解决方案，这个问题，连同关键的积木，提供了一个可扩展的量子体系结构使用非本地相互作用的途径。我们的解决方案涉及量子总线的概念，作为一个可刷新的纠缠资源连接远程存储器节点提供类似于经典计算机的冯诺依曼架构的量子计算机的架构概念。
2003-04-23 quant-ph
Nonlocal field correlations and dynamical Casimir-Polder forces between one excited- and two ground-state atoms
研究了初始激发态原子与两个基态原子动力学三体Casimir-Polder相互作用中的非定域性问题。结果表明，在三体相互作用中，激发态原子在自发衰变的初始阶段所发射的场的非局域空间相关性可能变得明显。讨论了这一新现象的可观测性。
2006-11-13 quant-ph
Fidelity based Measurement Induced Nonlocality and its dynamics in Quantum noisy channels
测量诱导非定域性（MIN）捕捉了局部不变投影测量对二分量子态的全局非定域效应。本文提出了一种新的基于保真度诱导度规的最小化方法，并对纯态和混合态进行了计算。对于混合态，由关联矩阵的特征值得到了上界。此外，MIN和基于保真度的MIN在各种噪声量子信道下的动力学表明它们比纠缠更鲁棒。
2017-07-11 quant-ph
Quantum-Memory-Enhanced Preparation of Nonlocal Graph States
图态是一类重要的多体纠缠态。在线性光学量子信息方案中，以往的实验生成图态，特别是Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态的效率随系统尺寸呈指数衰减，这限制了其在量子网络中的大规模应用。在这里，我们展示了一个有效的计划，准备图状态，只有一个多项式的开销使用长寿命的原子量子存储器。我们在两个原子系综中异步产生原子-光子纠缠态，只有当双方都成功时才能恢复存储的原子激发，并进一步将它们投影到四光子GHZ态。我们测量了这种GHZ态的保真度，并进一步证明了它在违反Bell型不等式和量子密码学中的应用。我们的工作展示了在大规模分布式系统中高效制备多体纠缠态的前景，并将其应用于量子信息处理和计量学。
2022-02-27 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Freezing dynamics of genuine entanglement and loss of genuine nonlocality under collective dephasing
我们研究了四个量子比特以下的量子系统在一般集体退相过程中的真实多体纠缠动力学。利用多体系统的可计算纠缠单调性，我们观察了三比特和四比特纠缠态的真实纠缠的冻结动力学特征。我们将其与随机态的动力学进行了比较，发现大多数态都具有这一特性。然后我们研究了集体退相对真实非定域性的影响，发现虽然量子态仍然保持真实纠缠，但它们的真实非定域性在有限时间内会丢失。我们证明了渐近态被混合白噪声真正纠缠的敏感性。
2017-03-29 quant-ph
Nonlocal interactions and quantum dynamics
考虑了描述由非定域时间相互作用产生的量子系统的动力学问题。它表明，使用的费曼方法的量子理论与正则的方法相结合，允许一个扩展的量子动力学来描述这种相互作用的情况下的时间演化。这样，仅使用量子理论的当前概念，导出了状态矢量的广义运动方程。在系统中产生动力学的基本相互作用在时间上是局部的情况下，这个方程等价于薛定谔方程。明确的例子给出了一个完全可解的模型。所提出的形式主义表明，提供了一个新的见解的问题的描述非局域相互作用的量子场论。结果表明，这种性质的运动方程作为非定域性的时间可能是重要的描述强子-强子相互作用在低，中能量。
2001-06-19 quant-ph
Nonlocality II: Nonlocality as the dynamical origin of the non-markovian process in quantum isolated system
在前面的文章中，我们已经证明了两个量子粒子的弹性散射过程总是伴随着非定域过程。此外，还发现在原来的散射哈密顿量之后增加一个新的哈密顿量，有助于在一个统一的坐标系中描述这两类过程。本文讨论了这个附加哈密顿量对孤立量子系统中不可逆过程的贡献。利用哈密顿量可以导出非马尔可夫的Langevin方程，表现出复杂的记忆效应，从而揭示了孤立系的不可逆本质，而不需要像通常那样求助于水库或近似方法（如粗粒）。
2005-12-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Decoherence Dynamics of Measurement-Induced Nonlocality and comparison with Geometric Discord for two qubit systems
我们检验了测量诱导非定域性（简称MIN）的退相干动力学，并将其与两量子比特系统的几何不协调进行了比较。在有限或无限时间内，存在着退相通道作用于其上不能破坏MIN的量子态。在两个独立的噪声下，我们检验了MIN在量子比特态上的加性动力学。几何不和谐也遵循着像量子不和谐这样的加性动力学。我们进一步比较了纯态在移相和振幅阻尼噪声作用下MIN和几何不协调的非马尔可夫演化，发现它们的动力学行为有明显的不同。
2014-05-13 quant-ph
Exact dynamical correlations of nonlocal operators in quadratic open Fermion systems: a characteristic function approach
一般二次开费米子系统中非定域算符的动力学关联仍然是一个具有挑战性的问题。在这里，我们解决这个问题，通过开发一个新的配方的开放费米子多体系统，即特征函数的方法。说明的技术，我们分析了一个有限的Kitaev链边界耗散，并考虑任何类型的非局部激发。我们给出了格林函数的显式表达式，证明了任意子统计参数引起的非对称光锥以及随该参数而增加的弛豫速率。我们还分析了其他一些类型的非定域算符关联，如电荷数的全计数统计和真空态猝灭中的Loschirton回波。前者表现出明显的非平衡量子相变特征，而后者在某些临界时刻表现出尖点，因此表现出动力学量子相变。
2022-03-22 quant-ph
Dynamics of measurement induced nonlocality under decoherence
测量诱导非定域性（MeasurementInducedNonlocality，MIN）是一种有效的量子关联度量，它描述了由局域vonNeumann投影测量引起的量子态的非定域效应。本文研究了初始Bell对角态的纠缠度、Hilber-Schmidt最小纠缠度和基于保真度的最小纠缠度（FMIN）在混合（比特、相位、比特和相位翻转）、广义振幅阻尼（GAD）和去极化等局部噪声信道下的动力学行为。我们观察到，虽然突然死亡的纠缠发生在混合和GAD通道，MIN和FMIN是更强大的对这样的噪声。最后，我们证明了MIN和FMIN的复兴后，对去极化噪声的黑暗点的时间。
2018-04-04 quant-ph
Freezing dynamics of entanglement and nonlocality for qutrit-qutrit ($3 \otimes 3$) quantum systems
我们研究了qutrit-qutrit量子系统的非平凡时不变纠缠和纠缠冻结动力学现象的可能性。我们没有发现纠缠不随时间变化的证据，但是，我们观察到量子态在衰减一段时间后纠缠冻结。有趣的是，量子态是变化的，而它们的纠缠保持不变。我们发现无退相干子空间和量子态衰变子空间的共同作用促进了这一现象。这项研究是对量子比特-量子比特系统、量子比特-量子三重态和多体量子系统观察到的类似现象的扩展。我们研究非局部性的一个特定的家庭的国家，并找到某些情况下，国家仍然保持纠缠，但他们可以松散的非局部性在有限的时间或保持非局部的所有时间。
2018-10-02 quant-ph
Probe of Generic Quantum Contextuality and Nonlocal Resources for Qubits
Hebei Normal University（河北师范大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；South China Normal University（华南师范大学）；The University of Hong Kong（香港大学）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）
本文通过量子记忆的熵不确定性关系，揭示了Spekkens提出的本地通用情境性与非本地资源如纠缠和贝尔非本地性之间的内在联系，并通过实验验证了情境性检测准则和定量不等式。
2026-04-30 quant-ph
Nonlocal quantum information in bipartite quantum error correction
我们展示了如何将任意稳定子码转换为二分量子码。二分量子码是一种涉及两个接收器和一个接收器的量子码。这两种方法利用局域和非局域量子资源，通过局域编码电路对量子信息进行编码。它们将编码的量子数据传输到单个接收器，然后接收器解码传输的量子信息。二分码中的非定域资源是ebits和非定域信息量子比特，而定域资源是ancillas和定域信息量子比特。二分量子纠错技术在上述量子通信场景和容错量子计算中都是有用的。它在容错量子计算中有应用，因为我们可以离线准备非本地资源并利用本地编码电路。特别是，我们推导出一个编码电路的二分版本的Steane代码是本地的，另外只需要最近的邻居的相互作用。我们已经模拟了这种编码在CNOT扩展矩形与公开可用的容错仿真软件。结果是，在量子存储器错误比量子门错误发生频率低的假设下，相对于基线Steane码，“伪阈值”有改进。
2009-12-11 quant-ph
Quantum gravity inspired nonlocal quantum dynamics preserving the classical limit
本文研究受量子引力启发的非局域量子动力学，分析量子谐振子的非局域薛定谔演化，发现低占据数下存在可探测的量子偏差，但经典极限在非局域标度能量内保持不变，为用大质量量子物体检验量子引力唯象学提供了可行思路。
2024-09-14 gr-qc quant-ph
Nonlocality of the NN interaction in an effective field theory
本文研究了核力的有效场论（EFT）中的低能核子动力学。在两核子EFT的首阶中，我们证明了核子动力学是由带有非定域时相互作用算符的广义动力学方程所支配的。这个方程被示出为应用EFT方法描述低能核子动力学打开了新的可能性。
2002-08-08 nucl-th quant-ph
How quantum evolution with memory is generated in a time-local way
开放量子系统动力学的两种广泛使用但不同的方法分别是Nakajima-Zwanzig和无时间卷积量子主方程。虽然两者都描述了具有强记忆效应的相同量子演化，但第一个使用时间非局部记忆内核$\mathcal{K}$，而第二个使用时间局部生成器$\mathcal{G}$实现相同。在这里，我们表明，这两个是由一个简单的，但一般的不动点关系：$\mathcal{G} = \hat{\mathcal{K}}[\mathcal{G}]$。这使得人们可以提取两种完全不同的计算时间演化的方法之间的非平凡关系，并结合它们的优势。我们首先讨论的平稳发电机，使马尔可夫近似，这是非微扰和完全积极的一大类的演变。我们表明，这台发电机是不等于内存内核的低频限制，但另外“样本”，它在非零特征频率。这澄清了微妙的作用，频率依赖性和半群分解在现有的马尔可夫近似策略。其次，我们证明了不动点方程总结了时间非局域量子主方程的时域梯度/ Moyal展开，为记忆效应的产生提供了非微扰的见解。最后，我们表明，不动点关系，使一个直接的迭代数值计算的固定和瞬态发电机从一个给定的内存内核。对于瞬态生成器，这产生了非半群近似，其被约束为在每个迭代步骤中初始和渐近精确。
2021-05-26 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Levy flights and nonlocal quantum dynamics
我们发展了一个完全成熟的理论，量子动力学模式的行为，是非局部诱导。为此，我们推广标准的薛定谔图像量子演化的拉普拉斯为基础的框架，采用非局域（伪微分）运营商。特别注意Salpeter（这里，$m\geq 0$）准相对论方程和各种波包的演变，特别是它们的径向扩展在三维。福尔迪的“协变粒子方程”的综合被扩展到包括自由麦克斯韦理论，但它没有任何“粒子”的内容。与光子波动力学的联系进行了探讨。
2013-02-06 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Nonlocalization of singular potentials in quantum dynamics
非局部建模在科学计算中越来越受到人们的重视，并逐渐成为科学计算的一个重要组成部分。本文证明了第一性原理非定域模型-- Wigner函数在处理量子科学中常用于模拟点电荷间相互作用的奇异势时的优越性。充分利用Wigner方程的非定域性，将奇异势转化为具有弱奇异性甚至无奇异性的Wigner核，从而实现了在定域薛定谔方程中考虑奇异势时难以设计的高精度数值逼近.狄拉克δ函数，对数，和逆幂电位被认为是。利用算符分裂谱方法得到了所有奇异势下数值收敛的Wigner函数，并显示了许多有趣的量子行为。
2023-01-18 cs.NA math.NA physics.comp-ph
