Yet Another Snapshot of Foundational Attitudes Toward Quantum Mechanics
最近,Schlosshauer、Kofler和Zeilinger [arXiv:1301.1069]在一次量子基础会议上对33名与会者进行了一项调查,以探讨受访者对量子力学中各种基础问题的看法。在这里,我们报告了在最近的另一次量子基金会会议上对与会者进行同样调查的结果。虽然很难从民意调查中得出任何具有科学意义的结论,但调查结果确实有力地表明了几个有趣的文化事实-例如,在“量子基础”的广泛领域内,存在着观点截然不同的亚社区,并且(相关地)关于几个基本问题的争议可能比已经存在的更多-这是在早期的调查中发现的。
2013-06-20 physics.hist-ph quant-ph
Notes on a Paulian Idea: Foundational, Historical, Anecdotal and Forward-Looking Thoughts on the Quantum
本文档是Cerro Grande Fire系列中三个文档的第一部分。这是一个写给不同同事的信件的集合,他们中的大多数人经常循环这个档案,包括霍华德巴纳姆,保罗贝尼奥夫,查尔斯贝内特,赫伯特伯恩斯坦,道格比洛多,吉尔斯巴拉德,杰弗里布布,卡尔顿洞穴,格雷戈里科默,罗伯特格里菲斯,阿德里安肯特,罗尔夫兰道尔,马渊秀夫,大卫梅尔明,大卫迈耶,迈克尔尼尔森,阿什尔佩雷斯,约翰普雷斯利,玛丽贝思鲁斯凯,鲁迪格沙克,艾布纳·希莫尼,威廉·伍特斯,安东·蔡林格,还有许多其他人。把所有字母缝合在一起的那根线就是量子。其中一些作品是我迄今为止最大的努力,为我从量子信息领域看到的一个稍纵即逝的想法提供了实质性的内容--我称之为保罗思想。在某种程度上,我已经向我的记者传达了它朦胧的阴影,看到了热情的闪烁,在这个周年纪念之际,扩大陪审团似乎是值得的。
2001-05-09 quant-ph
Another Survey of Foundational Attitudes Towards Quantum Mechanics
量子力学诞生至今已近百年,但关于量子力学解释的讨论却从未停止过。因此,对有关这一问题的意见进行调查特别有意义。这项调查是根据Schlosshauer等人的想法和方法进行的(arXiv:1301.1069 [quant-ph]),但在一个略有不同的群体中进行。它应该给出对量子力学解释的态度的另一个快照,并保持关于这个话题的讨论活跃。
2013-03-11 physics.hist-ph quant-ph
On a foundational conceptual principle of quantum mechanics
我们认为,安东Zeilinger的“基本概念原则”的量子力学,根据一个基本系统携带一个比特的信息是一个理想主义的原则,这应该被取代的现实原则的上下文。量子系统的特定性质是不可能在不参考其观察(识别)工具的情况下谈论它们的结果,因此,这些工具的应用背景。特别是,非定域性的假设是不需要解释量子关联。相关的量子事件以因果的方式相互关联。但这不是经典的,而是量子因果关系,由纠缠的波函数表示。这种或那种特定的相关性不是在测量中产生的;在测量中,它是在上下文中被识别的。与蔡林格提出的信息量化原则相反,语境性原则对信息进行了现实的解释。
2022-03-26 physics.hist-ph quant-ph
Does Quantum Mechanics Need Interpretation?
从一开始,量子力学就提出了主要的基础和解释问题。基础研究一直是量子密码学、量子信息理论以及也许有一天实用量子计算机发展的重要因素。许多人认为,反过来,量子信息理论与基础研究有关。这在很大程度上与所谓的量子态的认识论观点有关,这种观点认为态矢量代表系统的信息,并导致了量子理论不需要解释的建议。我认为,这种方法和相关的方法没有考虑到量子力学的两种不同的解释功能,即解释经典现象之间经典上无法解释的相关性和解释经典物体的微观结构。如果解释量子力学意味着回答这样一个问题,“世界怎么可能是量子力学为真的?”,似乎没有办法绕过去。
2009-02-17 quant-ph
Foundational Patterns for Efficient Quantum Computing
我们提出了一些建立在基本算法之上的量子计算模式,这些模式可以应用于解决具体的NP难题。特别是,我们引入了量子字典的概念作为多种模式和算法的总和,并展示了它如何应用于二次无约束二进制优化(QUBO)问题的背景下。首先,我们提出了一个可视化的方法来量子计算,避免了严重依赖量子力学,线性代数,或复杂的数学符号,有利于几何直观和计算范式。我们还提供了关于基本量子计算算法(傅立叶变换,相位估计,Grover,量子计数和幅度估计)的见解。
2021-01-25 cs.ET quant-ph
Surveying the Attitudes of Physicists Concerning Foundational Issues of Quantum Mechanics
尽管量子力学已经存在了近100年,但有关该理论的基础和解释的问题仍然存在。近年来,这些问题引起了更多的关注,但这是否意味着物理学家对量子力学的基础问题有了更多的认识?一项调查被发送到隶属于8所不同大学的1234名物理学家。149回答了这些问题,这些问题既涉及具体与量子力学有关的基本问题,也涉及一般物理理论的解释问题。调查的答案显示,量子力学中的基本概念仍然是一个只有少数物理学家熟悉的话题,尽管大多数物理学家发现对物理理论的解释很重要。各种问题,以及如何回答,提出。该调查旨在概述物理学界对量子力学相关问题的一般看法。
2016-12-02 physics.ed-ph physics.hist-ph physics.soc-ph
Symmetry as a foundational concept in Quantum Mechanics
对称性被广泛用于量子系统的建模,但它们对量子力学的假设没有贡献。在这里,我们认为,逻辑,数学和观测证据要求对称性应被视为一个基本概念,在建设的物理系统。基于这一思想,我们提出了一系列描述量子系统的公设,并建立了它们与标准量子力学公理的联系和对应。通过一些例子,我们表明,这种重新制定有助于更好地理解一些歧义的标准描述。尽管如此,它的应用并不局限于解释混乱的概念,它可能是迈向量子宇宙学和引力一致模型的必要一步。
2015-02-15 hep-th quant-ph
What Kind of World Supports Darwinian Evolution? Quantum Foundational Options
Tagore Centre for Natural Sciences and Philosophy(塔戈尔自然科学与哲学中心)
本文探讨了量子基础选项如何支持达尔文进化,提出通过退相干和随机力学实现经典与量子的连续过渡。
2026-02-18 quant-ph
Is quantum field theory a genuine quantum theory? Foundational insights on particles and strings
从量子场论中得到的实际可测量的量不能用厄米算符来描述,这与正统量子理论的基石公理之一相矛盾。这可能是正统量子理论的某些公理需要重新表述的一个信号。提出了一种基于粒子流积分曲线的非正统量子理论的重新表述,并讨论了可能的可测量表现。粒子的创生与消灭的一致性要求粒子是扩展对象,这可以看作是弦论的一个新的衍生。在这种重新表述中,弦论的间接低能检验也是可能的。
2008-12-16 hep-ph hep-th quant-ph
Several foundational and information theoretic implications of Bell's theorem
1935年,阿尔伯特·爱因斯坦和两位同事鲍里斯·波多尔斯基和内森·罗森(EPR)开发了一个思想实验,以证明他们认为量子力学缺乏完整性。EPR还假设存在更基本的理论,其中任何系统的物理现实都将完全由该基本理论的变量/状态描述。这个变量通常被称为隐藏变量,这个理论被称为隐藏变量理论(HVT)。1964年,约翰·贝尔提出了一个经验验证的标准来测试这些HVT的存在。他导出了一个不等式,这个不等式必须由满足定域性和实在性条件的任何理论来满足。}他还证明了量子力学,因为它违反了这个不等式,所以与任何定域实在论理论都是不相容的。后来,它已被证明,贝尔不等式可以从不同的假设,它也发现在有用的信息论协议的应用。在这篇综述中,我们将讨论贝尔不等式的各种基础以及信息论的影响。我们还将讨论量子非定域性的某些限制性非定域性特征,并阐述不确定原理和互补原理在解释这种特征中的作用。
2014-08-03 quant-ph
Repositories, Contributors, and Continuity: An Empirical Study of Foundational Quantum Software
Technical University of Applied Sciences Regensburg(雷根斯堡应用技术大学)
研究量子软件生态系统中概念和影响如何跨存储库边界持续存在,运用实证软件工程技术分析基础量子软件存储库,结合跨库活动与贡献者关系研究社区演变,发现多种发展路径并提供实证视角。
2026-07-29 cs.SE quant-ph
Quantum-foundational implications of information erasure upon measurement
本文从信息擦除定理出发,给出其简单证明,并阐明信息擦除是本体论理论中时间对称性破缺的机制,进而论证测量具有多个实际结果,同时说明该定理可缓解 Leggett-Garg 实验中的笨拙漏洞。
2025-08-22 quant-ph
Density-Functional theory, finite-temperature classical maps, and their implications for foundational studies of quantum systems
1964年Hohenberg-Kohn定理的出现,它对有限T的扩展,Kohn-Sham理论和相对论扩展提供了密度泛函理论(DFT)的良好形式。这个理论使得量子系统{ \it}的所有静态性质的计算不需要n体波函数的计算。DFT使用单体密度分布而不是密度分布。最近的含时DFT公式试图在不使用含时波函数的情况下描述量子系统的时间演化。虽然密度泛函理论已经成为凝聚态计算量子力学的标准工具,但它的基本含义在很大程度上尚未被探索。虽然所有系统都需要T=0时的量子力学(QM),但这种量子系统的成对分布函数(PDF)已经被精确地映射到有效有限T下的经典模型中,并且使用合适的非局域量子势(例如,模拟泡利不相容效应)。这些方法揭示了量子\to混合\to经典模型,并提供了一种新的方式来看待非局部相关的存在,而不诉诸贝尔定理。它们还提供了关于Bohmian力学的见解。此外,宏观系统,即使在1开尔文德布罗意波长在微飞秒范围内,从而消除宏观猫状态,并避免了需要{ \it特设}退相干模型。
2013-07-15 physics.class-ph quant-ph
Testing foundations of quantum mechanics with photons
量子力学的基本思想继续产生违反直觉的理论和物理效应,与经典的自然描述相冲突。单光子水平的光实验在历史上一直处于基础量子理论测试的最前沿,光子工程的新发展继续使新的实验成为可能。在这里,我们回顾了最近的光子实验,以测试两个基本的主题,在量子力学:波粒二象性,中央最近的互补性和延迟选择实验;和贝尔非定域性,最近的理论和技术的进步,允许所有有争议的漏洞,分别在不同的光子学实验。
2015-01-15 quant-ph
Entanglement Zoo I: Foundational and Structural Aspects
Center Leo Apostel for Interdisciplinary Studies(莱奥·阿波斯泰尔跨学科研究中心);Brussels Free University(布鲁塞尔自由大学)
我们提出了一个一般的分类的结构描述的纠缠存在于复合实体实验违反贝尔不等式,利用一个新的纠缠方案,我们最近开发的。我们的方案,虽然不同于传统的,是完全兼容的标准量子理论,并使量子建模在复杂的希尔伯特空间中的不同类型的情况。也就是说,出现纠缠态和乘积测量的情况(“习惯量子模型”),以及状态和测量以及测量之间的演化纠缠的情况(“非局部盒子模型”,“非局部非边缘盒子模型”)。Tsirelson的约束和边际分布规律所发挥的作用被强调。在这个新的纠缠方案中,详细地给出了复希尔伯特空间中的具体量子模型。
2013-09-05 cs.AI quant-ph
Quantum Parametric Oscillator Heat Engines in Squeezed Thermal Baths: Foundational Theoretical Issues
在本文中,我们研究了一类量子引擎的一些基本问题,其中系统由单个量子参量振荡器组成,在由两个交替相位的4个阶段组成的奥托循环中运行:等熵相从任何浴中分离(因此是封闭系统),其中振荡器的固有频率从一个值改变到另一个值,在等温阶段,系统(现在呈现为开放)与一个或两个不同温度的挤压浴接触,其非平衡动力学遵循量子布朗运动的Hu-Paz-Zhang(HPZ)主方程。HPZ方程是一个精确的非马尔可夫方程,它保持了密度算子的正性,并且对a)所有温度,b)浴的任意谱密度,以及c)系统和浴之间的任意耦合强度都有效。利用这些性质,我们研究了量子开放和压缩系统的量子奥托引擎的这两个阶段的理论的一些关键的基础问题。这包括,i)非欧姆低温浴的非马尔可夫制度,ii)在非绝热频率调制中预期的内容,iii)强系统-浴耦合,以及iv)这两个相之间的适当结条件。我们的目标不是提出获得更高效率的方法,而是为覆盖更广泛参数空间的连续变量量子引擎建立更坚实的理论基础,希望能用于探索这种可能性。
2021-06-23 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
In defence of naivete: The conceptual status of Lagrangian QFT
我分析了拉格朗日量子场论的概念和数学基础(即主流物理学中使用的“天真”的量子场论,而不是代数量子场论)。我们的目标是要看看拉格朗日量子场论是否有一个足够坚实的概念和数学基础,成为一个合法的基础研究对象,或者它是否太不明确。分析涵盖了重整化和无穷大,不等价表示,以及局域态的概念;结论是拉格朗日QFT(至少如这里所描述的)是一个完全值得尊敬的物理理论,尽管在某些方面与大多数基础工作中研究的理论有所不同。
2001-12-23 quant-ph
Bohr's complementarity
Federal University of Santa Maria(圣玛丽亚联邦大学);State University of Campinas(坎皮纳斯州立大学);Centre for Theoretical Physics, Jamia Millia Islamia(贾米亚米利亚伊斯兰大学理论物理中心)
本文回顾了互补性概念的历史演变,从玻尔的原始表述到现代量化,并探讨其与量子理论基本假设的深刻联系及相关发展。
2026-05-25 quant-ph
Quantum Information Theory and the Foundations of Quantum Mechanics
这篇论文是对关于量子信息理论对量子力学基础的影响的辩论的贡献。在第1部分中,评估了各种信息概念的逻辑和概念地位。需要强调的是,信息的日常概念必须与信息论中出现的技术概念严格区分开来;然而,人们坚持认为,在这两种情况下,“信息”都是作为抽象名词发挥作用的,因此并不指特定的或实质的东西(这一点的价值在量子隐形传态的应用中得到了说明)。对“信息是物质的”这一主张进行评估和论证,以使其面临毁灭性的困境。因此,这一口号不能被理解为一种本体论的主张,充其量只能被理解为一种方法论的主张。对Bruckner和Zeilinger(2001)以及Deutsch和Hayden(2000)关于量子力学中信息的性质的思考进行了批判性的评价,并给出了Deutsch-Hayden形式主义中纠缠的表征结果。量子计算的一些哲学方面进行了讨论,并提请有关量子信息理论的性质一般道德。在第二部分中,在一些初步的评论之后,详细评估了量子力学基础的两种特殊的信息论方法。Zeilinger(1999)的基本原理作为量子力学的基本原理是不成功的。Clifton、Bub和Halvorson(2003)的信息论特征定理得到了更好的评价,但该方法的普遍性受到质疑,有人认为该定理对量子力学中传统基础问题的影响仍然模糊不清。
2004-12-08 quant-ph
Echoing the recent Google success: Foundational Roots of Quantum Supremacy
最近谷歌声称在量子计算方面取得了突破,这是一个锣信号,可以进一步分析某些量子算法(可能)优于相应经典算法的根本原因。本说明是朝这个方向迈出的一步。我们首先对纠缠和量子非定域性作为量子优越性的基本来源这一相当常见的提法进行批判性分析。我们提升玻尔的{ \it互补原理} \footnote{}(PCOM)的作用,通过解释贝尔实验作为这一原则的统计检验。(Our分析还包括经典与真正的量子纠缠的比较。在简要介绍了PCOM并赋予其信息解释功能后,我们分析了它的计算对应物。PCOM的主要含义是,通过使用概率的量子表示,不需要计算计算过程中涉及的可观测量的联合概率分布(jpd)。Jpd的计算是指数级的耗时。因此,涉及$n$随机变量的jpd计算的经典概率算法可以由量子算法执行(对于大的$n).$值)。关键的是,后者修改了经典的全概率公式(FTP)。基于量子版FTP的概率推理导致概率的建设性干涉,增加了某些事件的概率。我们还强调了与经典波叠加相比,真正的量子叠加的基本特征:在对叠加态的测量中产生离散事件的作用。最后,量子计算的优越性问题与量子测量问题和量子态更新的动力学线性耦合。
2019-11-23 cs.CC math.PR quant-ph
Foundational puzzles on quantum universality: From Wigner's friend to black holes
本论文探讨量子理论中的测量问题与黑洞信息悖论,提出扩展维格纳的朋友论证及统一悖论,并分析叠加黑洞的探测器响应,深化对量子实在性和引力的理解。
2026-10-06 hep-th quant-ph
Quantum probabilities from quantum entanglement: Experimentally unpacking the Born rule
玻恩定则是用来从波函数推导事件概率的基本公理,在量子物理的日常实践中是必不可少的。它也是寻求调和量子和经典领域表面上不一致的定律的关键,因为它赋予约化密度矩阵物理意义,这是退相干理论的基本工具。在玻尔的哥本哈根解释之后,教科书直接假定了玻恩规则。然而,最近从其他量子原理推导出它的尝试已经成功,为简化和澄清量子基础提供了希望。一个主要的推导家庭是基于不变性,最近发现的纠缠量子态的对称性。在这里,我们确定和实验测试三个前提中央这些基于方差的推导,从而证明,在微观世界中,玻恩规则的对称性。此外,我们证明了在一个纯粹的本地量子系统的不变性,显示其独立于相对论因果关系。
2016-04-06 quant-ph
The Quantum Kicked Rotor: A Paradigm of Quantum Chaos. Foundational aspects and new perspectives
Federal University of Rio Grande do Norte(北里奥格兰德联邦大学);National University of Singapore(新加坡国立大学);MajuLab(MAJU实验室)
本文通过量子踩踏转子模型探讨经典与量子混沌的核心概念,分析从规则到混沌运动的过渡,介绍动态局域化与量子共振等现象,并讨论其在量子技术中的应用与最新发展。
2026-04-22 cond-mat.stat-mech nlin.CD quant-ph
On a Supposed Conceptual Inadequacy of the Shannon Information in Quantum Mechanics
最近,Brukner和Zeilinger(2001)声称,香农信息在量子力学中并没有被很好地定义为信息的度量,他们提出的论点试图表明它与经典的度量概念密不可分。这里表明,这些论点不成功:香农信息没有问题的关系,经典的概念。在另一个论点中,Brukner和Zeilinger在“总信息量”概念的定义方面,将香农信息与他们喜欢的测量I(p)进行了不利的比较。这一论点被认为没有说服力,并调查了个人信息测量与“总信息内容”概念之间的关系。最后,我们考虑了蔡林格基本原理作为量子力学基本原理的前景
2003-12-18 quant-ph
Measuring Accuracy and Energy-to-Solution of Quantum Fine-Tuning of Foundational AI Models
Center for Quantum Computing and Quantum Coherence (QC2)(量子计算与量子相干中心(QC2));University of Basel(巴塞尔大学)
本文研究了混合量子-经典应用的能量-解算率,通过直接测量Forte Enterprise离子阱量子处理器的能耗,验证了量子微调在硬件上的有效性,结果显示量子模型在准确率上优于经典方法,且能量消耗与量子比特数线性相关。
2026-05-04 cs.AI cs.ET cs.LG
Quantum Uncertainty and Entropy
University of Pavia(帕维亚大学);INFN Sez. Pavia(意大利国家核物理研究所帕维亚分部)
本文综述量子力学中各种不确定性关系及其细微差别,涵盖基础应用如互补性理解及实际应用如量子计量与密码学,同时讨论方差与熵基不确定性。
2026-04-10 quant-ph
Experimental Quantum Hamiltonian Learning
有效地表征量子系统,验证量子设备的操作和验证基础物理模型,是量子技术发展和我们继续理解基础物理的核心挑战。通过量子模拟器增强的机器学习已经被提出作为提高执行这些研究的计算成本的途径。在这里,我们通过一个经典的通道接口两个不同的量子系统-硅光子量子模拟器和金刚石氮空位中心的电子自旋-并使用前者通过贝叶斯推断学习后者的哈密顿量。我们学习的显着哈密顿参数的不确定性约为$10^{-5}$。此外,在学习算法中观察到的饱和表明底层哈密顿模型存在缺陷,我们利用这些缺陷来进一步改进模型本身。我们继续实现一个交互式版本的协议,并通过实验证明其能够模拟量子光子器件的操作。这项工作展示了强大的新量子增强技术,用于研究基础物理模型和表征量子技术。
2017-03-15 quant-ph
Quantum foundations for quantum technologies in the International Year of Quantum (2025)
University of Trieste(的里雅斯特大学);INFN, Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所,的里雅斯特分部)
2025年国际量子年探讨量子基础问题与技术进步之间的双向影响,揭示量子理论与技术发展的相互促进关系。
2026-03-04 quant-ph
Foundational Structure of Local Amplitudes in Quantum Gravity
本文基于量子理论与广义相对论,提出在因果菱形中构建局部振幅的自上而下方法,通过收缩边界态引入局部振幅,并证明其满足Ward恒等式与荷守恒。
2025-08-13 gr-qc quant-ph
Quantum Machine Learning for Complex Systems
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学)
本文综述了量子机器学习在复杂系统中的应用,探讨了变分量子算法、量子核方法和神经网络量子态等范式,并讨论了量子增强采样和联邦量子学习在药物发现和农业气候建模中的应用。
2026-02-23 quant-ph
Philosophical Aspects of Quantum Information Theory
对于那些对量子力学的哲学和基础问题感兴趣的人来说,量子信息理论是一个丰富的讨论主题,原因很简单:人们可以将其中心关注点放在一个长期熟悉的问题上:量子世界与经典世界有何不同?此外,信息和计算概念在新环境中的运用暗示了理解量子力学的新(或更好)方法,甚至可能引发对物理世界基本性质的传统物质概念的重新评估。在本文中,我回顾了量子信息理论的一些哲学方面,从理论的基本调查开始,试图突出一些涉及的原则和原理。我们继续讨论量子信息的性质和定义,并将这些发现用于讨论围绕隐形传态的难题。最后两部分分别讨论了人们可以从量子计算的发展中学到什么(关于量子系统的性质和计算的性质),并考虑了量子信息理论对量子力学传统基础问题的影响(处理Zeilinger,Bub和Fuchs等人的观点)。
2006-11-17 quant-ph
Why Should we Interpret Quantum Mechanics?
量子信息理论的发展重新引起了人们的兴趣,即状态矢量并不代表量子系统的状态,而是我们可能拥有的关于该系统的知识或信息。我认为,这种认识论的观点似乎解决了量子力学的基础问题,但代价是基本上不完整。
2004-07-30 quant-ph
Cold Atoms For Testing Quantum Mechanics and Parity Violation In Gravitation
原子俘获和激光冷却技术已被证明是探索基础物理许多方面的重要工具。在这次演讲中,我希望提出一些想法,一方面是关于如何使用它们来解决量子力学基础方面的某些问题,另一方面是关于违反宇称和时间反演的物质的量子引力相互作用。
1999-08-28 quant-ph
Free Will - A road less travelled in quantum information
康威和Kochen的自由意志理论被视为计算机科学活动新领域的重要基础元素-开发量子计算协议
2016-02-16 physics.hist-ph quant-ph
Quantum Hyperdimensional Computing: a foundational paradigm for quantum neuromorphic architectures
针对量子计算缺乏真正符合量子原理的学习模型的问题,提出量子超维计算(QHDC)范式,将经典HDC核心操作映射到量子原生操作,通过资源高效映射实现框架并验证可行性,为量子神经形态算法奠定基础。
2025-11-16 cs.ET cs.SC quant-ph
Decoherence, the measurement problem, and interpretations of quantum mechanics
在过去的二十年里,环境诱导的退相干和超选择一直是一个深入研究的主题,但它们对量子力学基础问题的影响,特别是量子测量问题,仍然是一个有很大争议的问题。本文旨在阐明退相干程序的主要特点,包括其最近的结果,并探讨其应用和后果的背景下,量子力学的主要解释方法。
2005-06-28 quant-ph
Decoherence and its Role in the Modern Measurement Problem
退相干被广泛认为与量子测量问题有关,但要弄清楚什么是困难的,因为传统上在基础和哲学讨论中提出的“测量问题”已经与真实物理学提出的概念问题有些脱节。这反过来又是因为在教科书和基础讨论中讨论的量子力学在某种程度上已经脱离了科学实践,特别是在涉及测量分析的地方。本文有两个目标:首先(第1-2节),介绍了现代物理学中如何实际处理量子测量(提示:它不涉及波函数的坍缩),并从该帐户的角度陈述测量问题;其次(第3至4条),为了澄清退相干在现代测量理论中扮演的角色,以及它对已经提出的解决这些问题的各种策略的影响,测量问题。
2011-11-09 quant-ph
Reality, Causality, and Quantum Theory
量子理论非常成功地描述了我们的宇宙。然而,对于我们倾向于古典主义的大脑来说,这是一个奇怪的描述,需要重新想象基本现实或“本体论”可能是什么样子。本论文根据量子理论的成功,考察了不同的本体论特征,它需要什么,它排除了什么。虽然这些研究主要是基础性的,但它们也与量子信息、量子通信和量子系统实验有关。[摘要由于arxiv限制而缩短]
2019-01-06 quant-ph
Discrimination of Quantum States under Local Operations and Classical Communication
讨论了作为量子信息理论基础的量子态鉴别问题及其与优控理论的关系。本研究的目的是回顾不同的方法来解决这个问题,并分析不同的情况下的量子态歧视,最重要的是在本地操作和经典通信的两体纠缠量子态的歧视。给出了利用纠缠作为量子态鉴别和利用剩余纠缠鉴别的两个部分结果。重点也进行了总结和结果进行了讨论。
2016-01-07 quant-ph
Towards Scaling Quantum Fine-Tuning of Foundational Time Series Models for Classification
IonQ Inc.(IonQ公司);QuantumBasel(量子巴塞尔);Center for Quantum Computing and Quantum Coherence (QC2), Department of Physics, University of Basel(巴塞尔大学物理学院量子计算与量子相干中心)
该研究针对电网事件分类任务,提出wing模块扩展量子微调的带宽,使Chronos量子微调的平衡准确率提升至85.2%,为量子基础模型微调的扩展提供了模块化方案。
2026-09-07 cs.ET quant-ph
Quantum Knowledge Distillation for Large Language Models
针对大语言模型部署推理成本高的问题,提出基于变分量子电路的量子知识蒸馏模型QD-LLM,仅用11量子比特便在文本分类任务上超越主流蒸馏方法,且经真实超导量子硬件验证可行,为量子计算与大语言模型结合迈出基础一步。
2025-08-01 quant-ph
Foundational Issues in Dynamical Casimir Effect and Analogue Features in Cosmological Particle Creation
本文从弯曲时空量子场论出发,系统梳理动态卡西米尔效应与宇宙学粒子产生类比中的七个基础性问题,涵盖非局域耗散、量子楞次定律及微观物理模型构建,旨在强化DCE的理论基础并推动概念验证型实验设计。
2024-10-04 gr-qc hep-th quant-ph
Is there any reasonable dynamics for quantum subsystems within the unitary-only quantum theory?
本文在仅含幺正的量子理论框架下,证明典型马尔可夫过程中开放量子系统轨迹不存在,表明混合态可动态关联单个子系统,从而消解解释问题并将测量归结为态约化,同时指出量子历史定义的先验不可能性。
2021-01-19 quant-ph
Violating the assumption of Measurement Independence in Quantum Foundations
测量独立性是自1935年EPR思想实验以来在基础论证中使用的假设,并且在QM的大多数隐变量模型中假设。在这篇论文中,我们回顾了这一假设在几个本体论定理中的关键作用,开发了新的具有有趣性质的测量依赖模型,以及使用这种模型对量子信道进行经典模拟的协议。特别地,通过违反制备独立性假设,给出了一个对Hilbert空间的任何维数都有效的最大psi-认识模型。
2017-05-06 quant-ph
Four-photon orbital angular momentum entanglement
两个以上粒子之间的量子纠缠对于量子力学的基础问题和即将到来的量子信息技术是必不可少的。到目前为止,已经有多达14个二维量子比特被纠缠,如果人们也可以证明两个以上粒子的高维离散特性的纠缠,那么仍然存在一个悬而未决的问题。一个有前途的路线是使用光子轨道角动量(OAM),这使得新的量子信息协议的实施,并从根本上新的量子态的研究。到目前为止,只有两个这样的多维粒子纠缠在一起,尽管维度不断增加。在这里,我们使用脉冲自发参量下转换(SPDC)产生光子四联体纠缠在他们的OAM,或横向模式的自由度,并见证真正的多体迪克型纠缠。除了解决基础问题外,这还可以在量子精密测量、成像和秘密共享方面找到应用。
2015-08-06 physics.optics quant-ph
A simple quantum simulation algorithm with near-optimal precision scaling
Information Sciences Institute, University of Southern California(南加州大学信息科学研究所);Department of Physics and Astronomy and Center for Quantum Information Science & Technology, University of Southern California(南加州大学物理与天文系及量子信息技术中心)
本文提出了一种简单且具有近最优精度缩放的量子模拟算法,适用于早期容错量子硬件。
2025-07-22 quant-ph
Quantum cryptography: key distribution and beyond
量子密码学在科学中是独一无二的,它既推动了基础研究,也推动了实际的现实应用。本文综述了近十年来量子密码学的研究进展,包括量子密钥分发和其他应用。
2018-02-15 physics.app-ph quant-ph
Timeless configuration space and the emergence of classical behavior
在量子宇宙学的背景下讨论量子退相干的内在困难在于,退相干需要子系统,而宇宙学是对整个宇宙的研究。一致的历史给了这个难题一个可能的答案,通过措辞的退相干作为封闭系统的替代历史之间的干扰损失。当一个人可以将布尔逻辑应用于一组历史时,它被认为是“一致的”。然而,绝大多数仅仅是一致的历史集合在其他方面显然是非经典的,需要调用比一致性更进一步的约束。在本文中,我试图通过探索封闭系统的量子力学的永恒解释,对相容历史所面临的问题给出另一种答案。这完全是在非相对论的,无时间的,配置空间的路径积分。在这种背景下,促使人们重新审视这些基础问题的是多重引力模型的出现,在这些模型中,洛伦兹对称性不是基本的,而是突现的。这种方法克服了以前对量子力学的无时间性、条件概率解释的障碍,这是新的记录概念--由于位形空间固有的不对称性而成为可能。我概述并探讨了这种方法对量子力学基础问题的影响,如玻恩法则的自然出现、概率守恒和睡美人悖论。
2018-05-04 quant-ph
Quantum Computing in Transport Science: A Review
本文综述了量子计算在交通科学中的应用潜力,重点介绍基于门的量子计算、量子退火和量子机器学习三种范式及其对解决复杂交通系统问题的前景。
2025-03-27 quant-ph
Tripartite entanglement: Foundations and applications
我们回顾了目前的一些想法三方纠缠,代表下一个层次的复杂性超出了最简单的一个(虽然远不是微不足道的),即二分。这种纠缠对于理解量子力学的基础有着重要的作用。而且,它允许在量子信息处理和量子计算领域中的若干应用。在本文中,我们对三重纠缠的主要基础方面进行了修订,我们讨论了使用它作为一种资源来执行量子协议的可能性。我们详细介绍了一些量子协议的例子。
2020-07-23 quant-ph
Proceedings of the 10th International Workshop on Quantum Physics and Logic
本卷包含第10届量子物理与逻辑国际研讨会(QPL X)的会议记录,该研讨会于2013年7月17日至19日在西班牙Castelldefels(巴塞罗那)的ICFO举行。本系列研讨会的目标是汇集研究量子物理学,量子计算和时空因果结构的数学基础的研究人员,特别是那些使用逻辑工具,有序代数和范畴理论结构,形式语言,语义方法和其他计算机科学方法研究物理行为的研究人员。在过去的几年里,这些基础方法的研究活动越来越多,人们对量子理论的基础也重新产生了兴趣,这补充了量子计算中更主流的研究。
2014-12-26 quant-ph
Categorical Foundations of Quantum Logics and Their Truth Values Structures
我们介绍了一个基本的层理论方案的理解量子事件结构,在本地化系统由测量引起的布尔坐标覆盖。该方案是基于布尔事件代数和量子事件代数的预层之间存在一个范畴连接。在这种伴随对应的基础上,我们证明了在量子逻辑范畴中存在一个真值对象,它被刻画为子对象分类器。这个分类对象扮演着与经典事件结构中的二值布尔真值对象相同的角色。我们明确地构造了量子真值的对象,并认为它构成了描述量子系统行为的命题赋值的适当选择。
2004-02-24 quant-ph
Quasi-autonomous quantum thermal machines and quantum to classical energy flow
在小尺度上考虑量子系统的热力学既有实际的动机,也有基础的动机。在这里,我们解决的问题,自主量子热机,量身定制,以实现一些特定的热力学原语,如在存在的热环境中的工作提取,同时具有最小的或没有从宏观制度的控制。除了实验实现,这提供了一个舞台,在其中解决某些基础方面,如在热力学中的作用,时钟自由度的使用和本地时间相关的哈密顿在一个特定的量子子系统的模拟相干。对于小规模系统,会出现其他问题。首先,它是不清楚到什么程度真正有序的热力学功已被提取,其次,非平凡的反作用的热机必须占。我们发现,这两个方面都可以通过明智地选择量子测量来解决,这些测量可以放大长度尺度阶梯上的热力学性质,同时稳定量子热机。在这个框架内,我们表明,热力学可逆性是在一个特定的芝诺极限,最后说明这些概念与一个具体的例子,涉及自旋系统。
2015-11-16 cond-mat.stat-mech quant-ph