Is the quantum state real? An extended review of $ψ$-ontology theorems
在2011年底，Pusey、Barrett和Rudolph导出了一个定理，旨在证明量子态在量子理论的一个广泛的实在论方法中必须是本体的（一种现实状态）。这一结果引起了广泛的关注和争议。这篇评论文章的目的是回顾背景的普西-巴雷特-鲁道夫定理，提供一个明确的介绍定理本身，并审查相关的工作，已经出现的出版以来的普西-巴雷特-鲁道夫文件。特别是，这次审查：解释了量子态是本体的或认识的意味着什么（一种知识状态）;评论支持和反对量子态的本体解释的论点，因为它们存在于普西-巴雷特-鲁道夫定理之前;解释了为什么证明量子态的实在性是对实在论理论的一个非常强的约束，因为它将意味着许多已知的不可行定理，如贝尔定理和需要一个指数大的本体状态空间;提供了一个全面介绍的普西-巴雷特-鲁道夫定理本身，以及随后的改进和批评其假设;评论其他两个论点的现实的量子态：第一个是由于哈代，第二个是由于科尔贝克和伦纳，并解释了为什么他们的假设是令人信服的比那些Pusey-Barrett-Rudolph定理;回顾随后的工作，旨在排除更强的概念，它意味着什么量子态是认识的，并指出在这一领域的开放问题。总体目标不仅是为这一领域的新手提供了解现状所需的背景知识，而且还讨论了专家应该感兴趣的经常被忽视的微妙之处。
2014-11-06 quant-ph
No-go theorem for the composition of quantum systems
建立在Pusey-Barrett-Rudolph定理，我们推导出一个不去定理的确定性隐藏变量理论，包括那些一致的目标域。这一结果的强度对看似自然的假设（如Pusey-Barrett-Rudolph定理的“准备独立性”）提出了质疑，这些假设是关于子系统的“实态”如何在非纠缠态中组成联合系统。这指出了在模拟张量积状态时的约束，类似于贝尔定理和贝尔-科亨-斯佩克定理对更复杂状态的约束。
2014-02-22 quant-ph
Can quantum mechanics be considered as statistical?(comment)
这是一个简短的手稿，最初提交给自然物理作为评论的PBR（普西，M。F.、Barrett，J.，Rudolph，T）的论文在2012年出版后不久。该评论未被接受。然而，我认为这个论点是正确的：一个人可以自由地判断！
2012-09-13 quant-ph
Alternative Experimental Protocol for a PBR-Like Result
Pusey，Barrett和Rudolph（PBR）最近证明了量子力学基础中的一个重要的新定理。在这里，我们提出了替代的实验协议，导致PBR的结果为一个特殊的情况下，一个较弱的PBR般的结果一般。替代实验方案支持PBR定理所需的测量独立性的假设。
2012-02-29 quant-ph
Should the wave-function be a part of the quantum ontological state?
我们分析了Pusey，Barrett和Rudolph（PBR）最近关于本体和认知隐变量的不去定理。我们定义两个基本要求的有效性的结果。最后，我们比较了满足定理的模型与德布罗意和玻姆提出的历史隐变量方法。
2012-09-12 quant-ph
Fleeting Critical Review of the Recent Ontic Breakthrough in Quantum Mechanics
在量子基础上的本体突破，包括三个theo- rems，即Pusey，Barrett和Rudolph（PBR），Colbeck-Renner和Hardy的一个，是短期内，连同各种反应。对其中涉及的一些想法进行了解释和/或评论。因此，波函数可以用三种独立的方法证明是实的.每一个定理都或多或少依赖于合理的假设，但它们需要更深入的分析。
2014-09-22 quant-ph
The PBR theorem seen from the eyes of a Bohmian
本文的目的是分析Pusey，Barrett和Rudolph（PBR）关于量子力学中的本体和认知隐变量的新定理[Nature Phys.8，476（2012）]。这是对我之前在玻姆力学背景下所做的批判性分析的一种回顾和辩护。这也是一个机会，让我回顾一些基本方面的Bohmian理论很少讨论的文献。这篇论文是为IJQF（International Journal of Quantum Foundations）的PBR Theorem and Beyond问题提交的。
2014-09-11 quant-ph
A $ψ$-Ontology Result without the Cartesian Product Assumption
我们引入了一个弱化的Pusey，巴雷特，和鲁道夫的制备独立性假设，不预先假设，从产品状态制备产生的本体状态的空间可以表示为笛卡尔积的子系统状态空间。在此基础上，证明了在任何再现量子概率的模型中，任何一对纯量子态$\ketψ$，$\ketϕ$与$\bktϕψ \leq 1/\sqrt{2}$在本体论上是不同的.
2018-04-24 quant-ph
Quantum PBR Theorem as a Monty Hall Game
量子Pusey-Barrett-Rudolph（PBR）定理解决了量子态是否对应于$ψ$ -本体模型（系统的物理状态）或$ψ$ -认知模型（观察者对系统的知识）的问题。我们重新制定的PBR定理作为一个蒙蒂霍尔游戏，并表明，获胜的概率，在游戏中开关门，取决于它是否是一个$ψ$本体或$ψ$ -认知游戏。对于后者的某些情况，开关门没有提供任何优势。我们也将所涉及的概念应用于量子隐形传态，特别是提高可靠性。
2019-09-19 quant-ph
The measure of PBR's reality
我们回顾了Pusey-Barret-Rudolph（PBR）定理\cite{PBR}及其建立，并得出结论：量子态$ψ$的实在性与由$ψ$描述的系统所经历的测量是内在联系的。我们表明，一个没有被测量的状态可以被视为纯信息，而一个已被测量的状态必须被视为某个系统的物理属性，在现实中有一个对应的。这个证明意味着PBR定理的陈述以一种有意义的方式发生了变化。
2018-10-25 quant-ph
On the Status of Quantum State Realism
我认为我们有充分的理由对量子态持现实主义态度。虽然一个试图建立一个合理的理论来解释没有实体量子态的量子现象的研究计划是有动机的，但该研究计划面临着相当大的障碍。有两个定理被认为是对这种理论的限制：一个是巴雷特、卡瓦尔康蒂、拉尔和马罗尼的定理，另一个是作者对普西-巴雷特-鲁道夫定理的扩展，它采用了一个弱于笛卡尔乘积假设的假设。当然，这些定理都有假设。如果有强有力的证据反对量子态对应于物理现实中的某些东西的结论，那么拒绝这些假设可能是合理的。但我们发现自己所处的情况正好相反：根本没有证据支持量子态的非实在论。
2019-11-25 quant-ph
Protective measurements and the PBR theorem
保护性测量说明了亚基尔·阿哈罗诺夫对量子理论的基本见解如何产生新的实验范式，使我们能够以以前不可能的方式测试量子力学。至于量子理论本身，保护性测量表明，量子态描述的是单个系统，而不仅仅是系统的系综，并揭示了单个系统的量子态中丰富的本体论。我们讨论在什么意义上的保护测量预期Pusey，巴雷特和鲁道夫（PBR）定理，指出，如果量子预言是正确的，那么两个不同的量子态不能代表相同的物理现实。
2014-03-06 quant-ph
The quantum state should be interpreted statistically
在最近的一篇论文（arXiv：1111.3328）中，Pusey、Barrett和Rudolph声称证明了量子力学的统计解释不起作用。事实上，他们的证明假设所有的统计解释必须基于隐藏变量的现实主义。实际上，作者从一开始就要求现实必须由数学决定，而不是测量。如果这个不合理的假设被丢弃，量子形式主义有一个自然的统计解释，充分解释了作者提出的悖论。因此，我们可以得出这样的结论：这个悖论实际上支持了统计解释，再次证明了量子力学不应该用与测量无关的实在来解释，因为这些实在从来没有被观察到过，因此超出了经验检验的范围。
2012-01-16 quant-ph
Antidistinguishability of Pure Quantum States
最近，Pusey-Barrett-Rudolph定理引起了关于量子态真实性的大量讨论。在这篇文章中，我们专注于一个被称为抗干扰性的属性，这是构造PBR定理证明的主要组成部分。特别地，我们研究了一组纯量子态是反可区分的代数条件，并给出了一个新的充分条件。我们还讨论了一个更一般的准则，可以用来证明该充分条件是不必要的。最后，我们考虑了在一个纯量子态集合中需要加入多少个量子态才能使该集合不可分辨。结果表明，在量子比特状态的情况下，答案是1，而在一般的有限维情况下，答案至多是$n$，其中$n$是原始集合的大小。
2018-08-10 quant-ph
From Joint to Single-System Psi-Onticity Without Preparation Independence
Research Center for Philosophy of Science and Technology, Shanxi University（山西大学科学技术哲学研究中心）
本研究展示了在不依赖准备独立性公理的情况下，通过量子力学的张量积结构直接推导出单个子系统的ψ-本体性，从而强化了ψ-本体论的基础。
2026-01-25 quant-ph
The whole is greater than the sum of the parts: on the possibility of purely statistical interpretations of quantum theory
Pusey-Barrett-Rudolph定理（PBR）声称在如何表示任何隐变量模型中的独立操作的假设下，排除了量子态的纯统计解释的可能性。我们表明，PBR的假设独立编码的假设的局部因果关系，这是已知的冲突与量子理论通过贝尔型不等式的预测。我们设计了一个较弱的制定内的一般隐变量模型的独立性，这是经验上无法区分的PBR假设的情况下，某些隐变量是不可访问的。在这个较弱的原则下，我们能够构建一个显式的隐变量模型，它是纯统计的，也再现了量子预言。我们的研究结果表明，一个纯粹的统计解释的假设实际上是一个无辜的旁观者在PBR的论点，而不是背后的矛盾的驱动力。
2013-12-04 quant-ph
Can quantum mechanics be considered as statistical? an analysis of the PBR theorem
这个问题的答案是：“是的，它可以！”我们将在这份手稿中看到更确切地说，在讨论了M。F. Pusey，J. Barrett和T.鲁道夫（PBR）的结果（arXiv：1111.3328），我们将表明，相反的PBR索赔的认识方法是在一般情况下不反驳他们的“不去”定理。
2012-03-23 physics.hist-ph quant-ph
A no-go theorem for $Ψ-$anomic models under the restricted ontic indifference assumption
我们解决的问题是，是否一个非法则（即，波函数的反常（anomic）解释与量子形式主义相容。在澄清本体，认知，命名和失范模型之间的区别，我们把注意力集中在两个著名的不去定理，由于Pusey，巴雷特和鲁道夫（PBR）的一边和哈代的另一边，禁止存在失范的认知模型。此外，我们证明了所谓的限制实体无差异引入哈代诱导新的限制。我们表明，修改后的哈代定理实际上排除了所有的反常模型的波函数假设只有限制本体无差异和准备独立。
2021-05-13 physics.hist-ph quant-ph
On the reality of the quantum state once again: A no-go theorem for $ψ$-ontic models
本文利用信息论论证提出针对 HS 定义下 $\psi$-本体论模型的禁制定理，并结合 PBR 结果指出 HS 的两类模型均无法复现量子力学，从而表明该分类本身存在根本缺陷。
2023-12-10 quant-ph
No-go theorems for ψ-epistemic models based on a continuity assumption
量子态是一种数学对象，用于确定测量物理系统时不同结果的概率。自量子理论诞生以来，它的基本性质一直是讨论的主题：它是本体的吗？也就是说，它是否对应于物理系统的一个真实属性？或者它是认识论的，也就是说，它仅仅代表了我们对系统的认识吗？假设一个自然连续性假设和一个弱可分性假设，我们在这里表明，量子态的认知解释是矛盾的量子理论。我们的论点是不同的，从最近的证明Pusey，巴雷特和鲁道夫，它已经产生了一个非平凡的约束，使用一个单一的副本的系统问题的认知模型。
2013-06-04 quant-ph
Experimental Demonstration of the PBR Test on a Superconducting Processor
在IBM 156量子比特超导处理器上实验实现了PBR不可行定理，通过非正交态和酉电路测试排除了量子态的纯认识论解释，并表明该测试可作为NISQ系统中有前景的量子性基准。
2025-10-13 quant-ph
Reality of the quantum state: Towards a stronger ψ-ontology theorem
Pusey-Barrett-Rudolph（PBR）不去定理通过排除非认知本体论理论（其中量子态具有统计性质），为量子态的实在性提供了论证。它适用于一个假设的准备独立，其有效性一直受到辩论。我们提出了两个合理的和限制较少的替代方案：一个较弱的概念，允许经典的相关性，和一个更弱的，物理动机的独立性的概念，这只是禁止超光速的因果影响的可能性，在准备过程中。后者是在任何理论中合理处理子系统的最低要求。通过一个显式的非认知本体论模型，证明了PBR的论证在独立性的替代概念下是无效的。作为一个中间步骤，我们恢复的结果是有效的存在下的经典相关性。最后，我们得到了一个在最小要求下成立的定理，逼近了PBR的结果。为此，我们认为实验涉及随机抽样的准备工作，并推导出与量子力学预测一致的量子认知度的界限。当样品空间无限大时，近似在极限内是精确的。
2017-02-27 quant-ph
Distinguishing initial state-vectors from each other in histories formulations and the PBR argument
在Pusey、Barrett和Rudolph（Nature Phys.8：476，2012）的论证之后，人们对是否可以以统计方式（$ψ$ -认识论理论）解释状态向量（纯状态），或者它们中的每一个是否对应于不同的本体论实体产生了新的兴趣。量子理论的每一种解释都假定了不同的本体论，人们可能会问，PBR的论点是否可以延续。在这里，我们研究这个问题的历史公式一般特别注意的共同事件的制定。态矢量作为进入量子测度的初始态出现。虽然PBR的论点在一定程度上是正确的，但未能满足他们所做的一些假设并不允许人们得出结论。然而，作者认为，即使PBR论证没有证明这一点，“统计解释”仍然是不可能的。
2013-11-26 gr-qc quant-ph
An argument for psi-ontology in terms of protective measurements
本体论模型框架提供了一种严格的方法来解决量子态是本体的还是认识的问题。当只考虑常规的投影测量时，总是需要辅助假设来证明框架中量子态的真实性。例如，Pusey-Barrett-Rudolph定理是基于额外的制备独立性假设。在本文中，我们给出了一个新的证明的PSI本体论的保护措施的本体模型框架。证明不依赖于辅助假设，也适用于确定性理论，如德布罗意-玻姆理论。此外，我们给出了一个更简单的论点，为心灵本体论的框架之外，这是只基于保护措施和较弱的标准的现实。这个论点可能也会吸引那些赞成反实在论的量子力学观点的人。
2015-08-31 physics.hist-ph quant-ph
Reflections on the PBR Theorem: Reality Criteria & Preparation Independence
本文包含了初步的工作，试图把最新的发展基础的量子力学有关的性质的波函数的范围内更合乎逻辑的和结构的方法。第一步是对哈里根和斯佩肯斯提出的波函数的实在性标准进行对偶化，这是普西-巴雷特-鲁道夫定理的核心。由此产生的标准有几个优点，包括避免了与成套零测量有关的某些技术困难。通过考虑“现实”的波函数，但任何本体论的物理理论的可观察到的属性的非局部性和contextuality. Second的一个新的特征，仔细分析的准备独立性，一个关键的假设PBR定理，导致一个精确的类比与贝尔定理禁止的地方。出于这一动机，我们提出了一个弱化的假设，类似于无信号。这相当于允许在联合实体状态中的全局或非局部相关性，但不允许超光速信号。这至少与贝尔定理和科亨-斯佩克定理是一致的。我们发现一个反例的PBR参数，这违反了准备独立性，但满足这一物理动机的假设。因此，提出了是否可以加强PBR结果以在放松的假设下保持的问题。
2014-12-30 quant-ph
No $ψ$-epistemic model can fully explain the indistinguishability of quantum states
根据最近的一个不去定理（M。Pusey，J. Barrett和T. Rudolph，Nature Physics 8，475（2012）），其中量子态对应于一些基础物理变量的值上的概率分布的模型必须具有以下功能：对应于不同量子态的分布不重叠。这很重要，因为如果分布不重叠，那么量子态本身就被物理变量编码了。在这样的模型中，不能一致地认为量子态仅仅编码了关于底层物理变量的信息。然而，该定理只考虑那些对应于独立准备系统的物理变量是独立的模型。这项工作认为，模型定义为一个单一的量子系统的尺寸$d$，这样的独立性条件不会出现。我们证明了一个结果，在一个类似的精神，原来的不去定理，在一个上限的形式在多大程度上的概率分布可以重叠，与再生量子预测一致。特别是，纯态之间的量子重叠等于相应概率分布之间的经典重叠的模型不能在任何维度上重现量子预言$d \geq 3$。其结果是噪声容忍，实验的动机是区分类别的模型排除了量子理论。
2013-10-30 quant-ph
Bell Nonlocality and the Reality of Quantum Wavefunction
量子波函数的地位是量子基础中最有争议的问题之一--它是否直接对应于现实，或者仅仅代表关于现实某个方面的知识或信息。在这封信中，我们提出了一个{ \it $ψ$ -本体}定理，排除了一类本体论的解释，量子波函数被视为纯粹的信息。我们的结果，不像著名的Pusey-Barrett-Rudolph定理，并不假定产品量子制剂的整体本体属性的情况下。在我们推导的核心，我们利用了约翰S。贝尔排除了任何量子理论的局部现实世界观。我们发现，所观察到的量子非局域性现象不能纳入一类$ψ$ -认识模型。利用著名的Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式，我们得到了一个阈值上的认识度的界限，超过这个界限，本体论模型与量子统计不兼容。
2021-07-22 physics.hist-ph quant-ph
Information versus Physicality: On the Nature of the Wavefunctions of Quantum Mechanics
该研究指出PBR定理关于波函数与物理态分布关联的初始假设存在缺陷，违背量子力学线性结构与玻恩定则，证明其论证无法解答波函数的时空本体论地位问题。
2025-06-06 quant-ph
Overcoming Traditional No-Go Theorems: Quantum Advantage in Multiple Access Channels
本研究在多址信道中实现了不依赖纠缠的量子通信优势，突破了传统点对点通信的Holevo和Frankel Weiner限制，并暗示与量子非局域性及半设备无关认证的深层联系。
2024-05-29 quant-ph
Not-Post-Peierls compatibility under noisy channels
Pusey-Barrett-Rudolph（PBR）定理研究的是量子态的实在性。在量子本体论模型的背景下，它确立了每一个纯量子态都是真实的。具体地说，通过保证一组特定的状态$P$的非后佩尔斯（$\neg$ PP）相容性（或反相容性）的性质，以及被称为准备独立性假设（PIP）的特设假设，该定理建立了这两个性质暗示了所有纯状态的集合的$ψ$ -存在性（现实性）。这个PBR结果引发了两条特别的研究路线：一方面，它已经有可能在不使用PIP的情况下得到类似的结果，尽管代价是暗示比$ψ$ -onicity更弱的性质。另一方面，也已经证明，$\neg$ PP相容性的属性单独是被称为状态的决定性排除的任务的有用性的明确证明。在这项工作中，我们探讨的$\neg$ PP兼容性的状态集$P$，当$P$是一些嘈杂的信道的相互作用下，这将因此让我们确定一些嘈杂的情况下，它仍然是可能的执行任务的结论性排除状态。具体地说，我们考虑的$P$的$n$ -量子位状态的集合与环境的相互作用，通过i）个人和ii）集体耦合。在这两种情况下，我们分析表明，实现$\neg$ PP兼容性的现象，虽然减少，它仍然存在。寻找这种现象的优化，我们报告的数值实验高达$n=4$量子位。
2017-06-09 quant-ph
Conclusive Exclusion of Quantum States
在量子态排斥的任务中，我们考虑一个量子系统，从一个已知的集合中选择一个状态。目的是对系统进行测量，该系统可以最终裁定可能的准备程序的子集不可能发生。我们要问的是，为了使这一点成为可能，状态集必须服从什么条件，以及如果不服从，我们能完成任务的程度如何。量子态鉴别的任务形成了这组问题的一个子类。在本文中，我们制定的一般问题作为一个半定规划（SDP），使我们能够获得充分和必要的条件，测量是最佳的。此外，我们得到了一个必要条件的排除是可以实现的确定性的状态集，并给出了一个错误概率的下界的建设。由于Pusey，Barrett和Rudolph（PBR）的结果，最终排除状态的任务在量子力学基础的背景下变得重要。出于这一动机，我们使用我们的SDP推导出一个如何以及一类隐变量模型可以在一个特定的任务执行的约束，证明了类似的Tsirelson的约束的PBR实验和最优的测量PBR在这个过程中。我们还介绍了各种变化的结论性排除，包括明确的状态排除，状态排除与最坏情况下的错误。
2014-07-10 quant-ph
Are quantum states real?
在本文中，我们考虑的理论，其中现实是由一些潜在的变量描述。这些变量可以取的每个值都代表一个实体状态（一个特定的现实状态）。一个量子态的制备对应于一个在实体态上的分布。如果我们做三个基本假设，我们就可以证明不同纯态对应的实体态分布是不重叠的。这意味着我们可以从本体态的知识推导出量子态。因此，如果这些假设是正确的，我们就可以宣称量子态是真实存在的（它被写入描述现实的基本变量中）。我们在这个证明中使用的关键假设是本体无差别--不影响给定纯量子态的量子变换可以以这样的方式实现，即它们不影响支持该态的本体态。事实上，这一假设在斯佩肯斯玩具模型中被违反了（该模型涵盖了量子理论的许多方面，并且模型的不同纯态在实体态上具有重叠的分布）。本文证明了在任何再现量子理论的模型中，如果量子态不是真实的东西，则必须违背本体无差别性。本文提出的论点是不同的，在最近的一篇论文中给出的普西，巴雷特和鲁道夫。它使用了不同的密钥假设，并且与所讨论的系统的单个副本有关。
2012-06-14 gr-qc hep-th quant-ph
No Return to Classical Reality
从根本上说，经典的世界图景已经死了，而且已经死了将近一个世纪。确切地确定哪些量子现象对此负责已被证明是一个棘手且有争议的问题，但在过去几十年中已经取得了很多进展。我们现在有一系列精确的陈述表明，无论自然界的终极法则是什么，它们都不可能是经典的。在这篇文章中，我们回顾了量子理论的基本现象，不能在经典术语理解的结果。我们首先给予相当广泛的经典性概念，描述一系列量子现象，（如随机性，离散性，状态的不可恢复性，测量不确定性，测量扰动，互补性，非交换性，干扰，不可克隆定理和波包的崩溃），这些都属于它的自由范围，然后最后描述量子物理学的一些方面，这些方面永远不能接受经典的理解--自然界内在的量子力学方面。其中最著名的是贝尔定理，但我们也回顾了这方面的两个最近的结果。首先，哈代定理表明，即使是有限维的量子系统也必须包含无限数量的信息，其次，Pusey-Barrett-Rudolph定理表明，波函数必须是单个量子系统的客观属性。除了基础性的兴趣之外，这类结果现在还在量子信息科学和量子系统模拟等领域找到了令人惊讶的实际应用。
2015-08-03 physics.hist-ph physics.pop-ph quant-ph
Quantum Field-Theoretic Predictions of Ψ-Epistemic Models of Quantum Mechanics
Department of Physics, Faculty of Sciences, Ankara University（安卡拉大学理学院物理系）
本文探讨Ψ-本体模型在量子场论中的预测差异，通过修改极化散射截面和衰变宽度展示其与标准量子场论的偏离，证明粒子物理中检验量子态本体状态的可能性。
2026-06-16 hep-ph quant-ph
Communication complexity and the reality of the wave-function
在这篇综述中，我们讨论了量子通信的复杂性与量子基础中关于量子态解释的长期争论之间的关系。量子态是薛定谔最初解释的实在的物理元素吗？或者它是一个抽象的数学对象，包含了玻恩解释的测量结果的统计信息？虽然这些问题听起来很哲学，也没有意义，但在我们所谓的量子过程经典理论的框架内，它们可以变得精确起来。量子过程经典理论是用经典概率论的语言对量子现象的重述。2012年，Pusey，Barrett and Rudolph（PBR）在制备独立的假设下证明了一个定理，支持经典框架中薛定谔的原始解释。最近，我们发现这些问题与量子通信复杂性中的一个实际问题有关，即量化两方量子通信过程的经典模拟中所需的最小经典通信量。特别是，我们认为，如果模拟n个量子比特的通信的经典通信成本在“n”中以指数方式增长，则可以证明PBR定理的陈述。我们的论证是基于一个我们称之为概率均分性质的假设。这个性质比PBR定理中的准备独立性弱，因为前者可以由后者和独立随机源的渐近均分性质证明。均分性质是一个普遍和自然的假设，即使放弃了制备独立性假设也可以假设。在这篇综述中，我们进一步将我们的论证发展成一个定理的形式。
2015-01-14 cs.IT math.IT quant-ph
