Comment on "Noise and Disturbance in Quantum Measurements: An Information-Theoretic Approach"
本文对F. Buscemi，M.J.W.霍尔，M.小泽和M. M. Wilde [PRL 112，050401，2014，arXiv：1310.6603]，我们指出了我们最近的工作[PRL 111，160405，2013，arXiv：1306.1565]中引入的错误和干扰措施的错误表述，因为“纯粹是形式上的，没有操作对应物”。我们还表现出紧张局势的作者的消息，在他们的主要成果是一个错误的干扰关系的状态独立的措施，但其重要性被宣布为仅限于离散变量。与此相反，我们指出，这种关系所发挥的独立作用，无论是国家依赖或国家独立的措施的错误和干扰。
2014-03-03 quant-ph
Heisenberg's error-disturbance relations: a joint measurement-based experimental test
海森堡的误差-扰动关系是量子物理学的基石。最近的研究表明，这一理论并不普适，人们提出了两种不同的方法来重新表述这一理论：第一种方法主要研究两个观测量A和B的误差和扰动如何依赖于特定的量子态。第二个问题是，A和B的联合测量如何影响它们的本征态。以前的实验集中在第一种方法上。在这里，我们专注于第二个。首先，我们提出并实现了一种基于量子行走的噪声泡利算子联合测量的可扩展方法，以测试量子比特的误差-扰动关系。然后，我们制定和实验测试一个新的普遍有效的三个相互无偏观测关系。因此，我们建立了一个全新的方法来测试误差干扰关系。
2015-12-23 quant-ph
Comment on "Experimental Test of Error-Disturbance Uncertainty Relations by Weak Measurement"
本文对F. Kaneda，S.- Y. Baek，M. Ozawa和K. Edamatsu [Phys. Rev. Lett. 112，020402，2014，arXiv：1308.5868]，我们指出，反驳海森堡的误差-干扰关系的主张是没有根据的，因为它是基于测量误差和干扰的不合适的和操作上有问题的量化的选择。正如我们在其他地方所示[PRL 111，160405，2013]，对于误差和扰动的操作度量的适当选择，海森堡的启发式关系可以转化为精确的不等式，这是量子力学的严格结果。
2014-03-15 quant-ph
A universally valid Heisenberg uncertainty relation
将普遍有效的Ozawa误差-扰动测不准关系与Robertson关系相结合，提出了一个普遍有效的Heisenberg测不准关系。这种形式的不确定关系，它是用与肯纳德和罗伯逊的关系相同的数学严谨性定义的，它包含了内在的量子涨落和测量效应。
2012-05-07 hep-th math-ph math.MP
Error-Disturbance Relation in Stern-Gerlach Measurements
虽然海森伯的不确定原理是由一个严格证明的关于量子态中内在不确定性的关系来表示的，但海森伯的误差-扰动关系（EDR）通常被认为是该原理的另一个方面。基于海森堡EDR普遍有效的新发展，我们研究了自旋为1/2粒子的Stern-Gerlach测量的误差和扰动。我们确定的范围内的误差和干扰的可能值为任意Stern-Gerlach设备与轨道度准备在任意高斯状态。我们表明，他们的误差扰动区域接近理论最优，实际上违反海森堡的EDR在很宽的实验参数范围。我们还表明存在的轨道状态，其中的错误是最小化的屏幕在一个有限的距离从磁铁，在标准的假设。
2021-01-19 quant-ph
Why the "classical" explanation of weak values by Ferrie and Combes does not work: a comment on Phys. Rev. Lett. 113, 120404 (2014)
In Phys. Rev. Lett. 113，120404（2014）[arXiv：1403.2362]，Ferrie和Combes声称，弱值可能是由干扰和对输出施加的后选择条件之间的相关性引起的统计伪影。在这篇评论中，我们表明，由弱测量引起的干扰是足够低的，明确排除了Ferrie和Combes提出的模型。
2014-11-21 quant-ph
Aspects of universally valid Heisenberg uncertainty relation
本文利用J. Erhart等人的自旋测量实验数据，对最近提出的一个普遍有效的海森堡测不准关系进行了数值说明。[ Nature Phys. { \bf 8}，185（2012）]。这种不确定关系与一种修正的阿瑟-凯利不确定关系密切相关，这种关系也通过自旋测量得到了检验。普遍有效的海森堡测不准关系总是成立的，但在原实验中分析过的修正的Arthurs-Kelly测不准关系和Ozawa提出的海森堡误差-扰动关系在当前的自旋测量条件下都失效了，其失效的原因与无偏测量和扰动的假设有关。本文还指出，所有普遍有效的测不准关系都是由Robertson关系导出的，因而，人们普遍接受的Robertson关系是对测不准关系本质的穷尽。
2012-11-08 hep-th math-ph math.MP
Violation of Heisenberg's error-disturbance uncertainty relation in neutron spin measurements
在最初的表述中，海森堡的不确定原理处理了量子测量的误差与由此引起的被测物体上的扰动之间的关系。与此同时，海森堡的启发式论证被证明只在特殊情况下是正确的。小泽在2003年推导出了一个新的普遍有效的关系。在这里，我们证明小泽的预测持有投影中子自旋测量。使用层析成像方法克服了在其他地方所声称的实验上难以接近的误差和干扰。通过实验参数在整个位形空间中的系统变化，全面地说明了投影自旋-1/2测量的误差和干扰的物理行为。海森伯关系式的违反以及小泽关系式的有效性变得明显。此外，我们的研究结果得出结论，误差和干扰之间的相互关系的广泛假设是不成立的。
2013-05-30 quant-ph
Universally valid uncertainty relations in general quantum systems
我们研究普遍有效的一般量子系统中的一般$σ$ -有限冯诺依曼代数描述的不确定性关系，以促进发展中的量子系统的定量分析与无限自由度，如量子场。我们得到了最严格的测量干扰关系以往任何时候，适用于系统的无限自由度，通过精炼的证明，由Branciard和作者之一（MO）的有限自由度的系统。在我们的证明冯诺依曼代数的标准形式的理论起着至关重要的作用，结合测量理论的局部量子系统最近开发的作者。
2018-09-13 math-ph math.MP math.OA
A comment on the paper "How can a Result of a Single Coin Toss Turn Out to be 100 Heads" by C. Ferrie and J. Combes
最近的一篇论文的作者[物理。113，120404（2014）]表明“弱值不是固有的量子，而是具有干扰的前选择和后选择的纯统计特征”。我们认为，这种说法是错误的，因为这样的值需要平均的分布改变符号。这种类型的平均在量子力学中自然出现，但在经典统计学中可能不会发生。
2014-10-16 quant-ph
Universal Uncertainty Principle in the Measurement Operator Formalism
海森伯的不确定原理被理解为对测量设置了限制;然而，海森伯、肯纳德和罗伯逊建立的长期数学公式不允许这样的解释。最近，在一般量子测量中，发现了一个新的关系式，它给出了噪声和扰动之间普遍有效的关系式，并且已经清楚地表明，新的关系式在统一处理中起着第一原理的作用，从而导出了各种测量和信息处理的量子极限。本文考察了基于测量算符形式的模型无关方法中噪声扰动不确定原理的上述发展。测量算符形式被广泛接受来描述量子信息领域中的一类广义测量。我们得到明确的公式的噪声和干扰的测量操作员给出的测量，并表明，投影测量不满足海森堡型噪声干扰关系，这是典型的伽马射线显微镜思想实验。我们还表明，在一个泡利算子的投影测量的另一个泡利算子的干扰不断等于2的平方根，并检查如何这种测量违反海森堡型关系，但满足新的噪声干扰关系。
2005-10-27 quant-ph
Reply to "Comment on 'Measuring a Photonic Qubit without Destroying It'"
在我们的信中，我们提出了一个计划的非确定性量子非破坏（QND）测量的偏振的单光子-光子量子比特-使用线性光学和光电探测。该方案的工作与非单位概率，但成功预示着一个单一的光子在米输出的检测。我们提供了这个方案的实验演示，并介绍了三个普遍适用的保真度措施-测量保真度F_M，量子态制备保真度F_QSP，和QND保真度F_QND-来量化它的性能。Kok和Munro在他们的评论[quant-ph/0406120]中声称，我们的保真度度量之一F_M是不合适的，因为它依赖于符合测量。我们从根本和操作的角度说明了为什么这种说法是错误的。
2005-07-19 quant-ph
Heisenberg's uncertainty relation: Violation and reformulation
海森堡在1927年提出的不确定关系描述了一个观测误差和另一个互补观测误差之间的权衡，使得它们的乘积不小于普朗克常数的限制。在1980年，Braginsky，Vorontsov和Thorne声称这个关系导致了引力波探测器的灵敏度极限。然而，在1988年，一个位置测量模型的建立打破了这一限制和海森堡的关系。在这里，我们讨论的问题，我们如何重新海森堡的关系是普遍有效的，我们如何实验量化的错误和干扰，以反驳旧的关系，并确认新的关系。
2014-02-23 quant-ph
Tight qubit uncertainty relations studied through weak values in neutron interferometry
Atominstitut, TU Wien（维也纳工业大学原子研究所）；Department of Applied Physics, Hokkaido University（北海道大学应用物理系）；Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University（广岛大学先进理工学研究科）；Institut Laue Langevin（劳厄-朗之万研究所）
通过中子干涉仪中的弱值实验，验证了量子比特误差-扰动关系的紧密性。
2025-11-19 quant-ph
Uncertainty principle for quantum instruments and computing
最近，普遍有效的不确定性关系已被建立，以设置一个精确的限制，任何仪器给定的干扰约束的形式更一般的比一个最初提出的海森堡。其中之一导致定量推广的Wigner-Araki-Yanase定理的精度限制下的测量守恒律。应用该方法，得到了在自旋1/2系统的标准量子比特上，通过与控制场或服从角动量守恒定律的辅助系统相互作用，实现Hadamard门的门错误概率的严格下界.
2004-08-11 quant-ph
Comment on "Experimentally adjudicating between different causal accounts of Bell-inequality violations via statistical model selection"
本文评论Daley等人的实验，指出其分析的超决定论模型范围有限，并强调过拟合作为微调度量不意味着模型普遍糟糕。
2024-02-15 physics.hist-ph quant-ph
Direct tests of measurement uncertainty relations: what it takes
不确定原理是量子力学的基石，令人惊讶的是，在近90年来一直没有直接测试测量不确定关系。这个缺陷是由于缺少两个基本要素：测量误差（和干扰）的适当度量，以及{ \em普遍有效}和{ \em可直接检验}的这种关系的精确公式。我们制定了两种不同形式的直接测试，基于不同的测量误差。我们提出了一个原型协议的测量不确定性关系的直接测试{ \em值偏差误差}（迄今被认为是不可行的），突出了缺乏这些关系的普遍性。这表明，制定普遍的，可直接测试的测量不确定度关系的{ \em状态相关}的误差措施仍然是一个重要的开放问题。最近的实验，声称构成海森伯的误差干扰关系的无效证明符合海森伯原理的精神，如果解释为直接测试的测量不确定性关系的误差措施，量化{ \em之间的距离观测}。
2015-01-17 quant-ph
Error and Disturbance as Irreversibility with Applications: Unified Definition, Wigner--Araki--Yanase Theorem and Out-of-Time-Order Correlator
Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University（北海道大学信息理工学院）；RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN（理化学研究所交叉理论数学科学中心（iTHEMS））；Department of Informatics, Faculty of Information Science and Electrical Engineering, Kyushu University（九州大学信息电气工程学院信息系）；JST, FOREST（日本科学技术振兴机构，FOREST计划）
本文提出利用不可逆性定义误差与扰动的框架，通过量子梳结构将测量不可逆性转化为辅助量子比特系统的不可逆性，并揭示不可逆性与非时间序相关子符之间的操作联系。
2026-03-17 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Measurement Uncertainty: Reply to Critics
在最近的出版物[PRL 111，160405（2013）]中，我们证明了海森堡误差-扰动权衡的一个版本。这一结果是在明显矛盾的索赔小泽已经驳斥了这些想法的海森堡。在一个直接的反应中[arXiv：1308.3540]小泽称我们的工作毫无根据，并声称在我们的证明中发现了一个反例和错误。我们在此回应这些指控。我们还评论提交[arXiv：1307.3604]由Rozawa等人，其中我们的方法是不利的小泽相比。
2014-02-13 quant-ph
Speed-Accuracy Trade-Off Relations in Quantum Measurements and Computations
本文基于能量守恒与局域性建立了量子测量和量子计算中的基本速度-精度权衡关系，证明与哈密顿量非对易算符的零误差测量及改变能量的无误差量子门无法在有限时间内实现。
2024-12-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Event-based simulation of neutron experiments: interference, entanglement and uncertainty relations
我们讨论了离散事件模拟方法，它已被证明是一个统一的因果关系描述的许多量子光学和单中子干涉实验。基于事件的仿真算法不需要整个系统的波动方程的解的知识，还通过逐个生成检测事件来再现相应的统计分布。单粒子干涉和纠缠是两种重要的量子现象，它们是通过粒子与分束器、偏振器、探测器等器件之间的信息交换而产生的。我们证明了这一点，通过再现几个单中子干涉实验的结果，包括一个演示干扰和一个演示违反贝尔型不等式。我们还提出了基于事件的模拟结果的单中子实验设计小泽的普遍有效的误差干扰关系，使用一般量子测量理论推导出的不确定性关系的有效性。
2014-03-18 quant-ph
Uncertainty Relations for Accurate Measurements
我们对Ehhart等人的中子自旋实验结果的研究表明，他们的结果不能按照常识来理解。例如，对于同一中子态，它们在不同测量误差下得到的结果是相等的。这是因为它们的测量值由于采用了不正确的测量值运算符而具有大的系统误差，所述不正确的测量值运算符是给出测量的可观测量的测量值的运算符。他们声称，他们的结果证实了小泽提出的普遍有效的不确定性关系的有效性。因此，他们的结果出乎意料地表明，小泽的不确定性关系适用于不正确的测量。此外，我们还从理论上证明了这一事实。必须定义测量值运算符，以便由运算符预测的测量值的系统误差为零。这种测量称为精确测量。本文导出了两种精确测量预测可观测量$\hat{x}_0$的不确定度关系。此外，我们提出了一个不确定性关系的测量后的可观察$\hat{x}_t$的准确测量。海森堡最初的测量过程的不确定性关系应被解释为分辨率之间的关系，即测量后可观测$\hat{x}_t$的测量误差和对象可观测$\hat{y}_0$的干扰。
2013-09-08 quant-ph
Heisenberg's Uncertainty Principle
海森伯的不确定原理通常被用来表达由量子力学施加的操作可能性的限制。在这里，我们证明，这一原则的全部内容还包括其积极的作用，作为一个条件，确保相互排斥的实验选项可以调和，如果一个适当的权衡被接受。不确定原理以不确定关系的形式表现为三种形式：任何量子态中位置和动量分布的宽度;这些量的任何联合测量的不准确性;以及其中一个量的测量不准确性和随之而来的另一个量分布的扰动。虽然概念上不同，这三种不确定性关系被证明是密切相关的正式。最后，我们综述了位置和动量联合测量的模型和实验实现，并简要评论了不确定原理的实验检验状况。
2007-10-30 quant-ph
Classical Information-Theoretical View of Physical Measurements and Generalized Uncertainty Relations
在经典信息论的框架内讨论了物理测量的一般特征。在此框架下，由Sturm-Liouville型的运动方程的广义动力系统的两个物理观测量的同时测量的不确定性关系的定义。在第一步中，减少Kennard-Robertson型不确定性由于边界条件的均方误差的定量讨论与参考信息熵。给出了广义测不准关系的几个具体例子。然后，考虑扰动效应，研究了具有一定边界条件的广义运动方程的普遍有效的不确定性关系。详细讨论了海森堡型测不准关系破坏（约化）的必要条件。由于边界条件的广义不确定性关系的减少，然后测试实验通过重新分析数据的测量电子密度封装在富勒烯C60笼中的氢分子。
2013-04-29 math-ph math.MP quant-ph
