EPR, Bell, GHZ, and Hardy theorems, and quantum mechanics
我们回顾了Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)、Bell、Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)和Hardy的定理,并提出了支持量子力学是完备的、因果的、非定域的和不可分的理论的论点。
2005-08-09 quant-ph
On the Paradoxical Book of Bell
这是一篇对约翰·贝尔最近重新发行的《量子力学中的可说与不可说》一书的评论。讨论集中在贝尔定理,它的假设,后果和频繁的过度解释。
2015-01-22 quant-ph
Bell Non-Locality in Macroscopic Systems
第一节和第二节回顾了基于局域隐变量理论的复合系统的量子态的分类,包括可分离态和纠缠态,以及Bell局域态和Bell非局域态。国家证明贝尔非定域性的意义,解决长期存在的争议之间的哥本哈根解释的量子测量过程中涉及的波函数的崩溃和替代解释的基础上预先存在的隐变量强调。尽管现在已经进行了证明微观系统中贝尔定域性违反的实验(参见第3节),但目前人们对在宏观尺度上发现量子系统中的贝尔非定域性感兴趣,因为这是经典隐变量理论可能仍然适用的情况。第四节回顾了寻找违反贝尔不等式的宏观量子态的进展。本文提出了一种新的Bell非定域性检验方法,该方法适用于子系统测量量为自旋分量且输出量较大的情况,并应用于玻色-爱因斯坦凝聚体中全同质量玻色子的四模系统。
2018-08-12 quant-ph
Bell nonlocality
贝尔在1964年提出的定理指出,量子理论的预言不能用任何定域理论来解释,这是物理学基础中最深刻的发展之一。在过去的二十年里,贝尔定理一直是从各种角度研究的中心主题,主要是由量子信息科学推动的,其中量子理论的非定域性支撑了量子信息处理所提供的许多优势。本次审查的重点在很大程度上是以这些后来的发展为导向的。我们回顾了描述和研究量子理论的非定域性的主要概念和工具,这些概念和工具将这个主题提升到量子信息科学的一个完整子领域的地位。
2014-04-19 quant-ph
Distillation of Bell states in open systems
在这项工作中,我们审查了整个分类的2x2可验证状态的协议与有限数量的副本。我们展示了一个蒸馏协议,允许在任何时候在真空中的初始单态的非零概率蒸馏贝尔态。结果表明,在非零热浴中使用相同的协议产生了相当大的纠缠恢复。
2009-08-14 quant-ph
Bell's inequalities detect efficient entanglement
本文综述了Bell不等式在量子信息中的地位,着重介绍了它与量子密钥分发和纠缠提取的联系。我们还证明了,对于所有的窃听攻击使用一个量子比特,和一个家庭的攻击的两个量子比特,作用在一半的最大纠缠态的两个量子比特,违反一个贝尔不等式意味着一个有效的秘密密钥提取的可能性。
2003-10-28 quant-ph
Nonlocal Interferometry: Beyond Bell's Inequality
本文介绍了一个教程审查非局部干涉。讨论了费曼传播子在光相干中的作用,包括在光锥外产生光相干和纠缠的可能性。
2007-07-03 quant-ph
On The Significance of Bell's Locality Condition
回顾一般表示的随机本地隐藏变量理论的背景下,一个理想的玻姆的版本的EPR实验,我们明确表明,违反贝尔的局部性条件是由于假设的“结果独立”在隐藏变量的水平。此外,我们表明,如果我们引入决定论,结果独立的假设将是允许的。
2001-11-08 quant-ph
Classical properties of generalized coherent states: from phase-space dynamics to Bell's inequality
我们回顾了谐振子相干态的经典性质。然后,我们讨论了这些经典性质的保留下的群论推广的相干态。我们证明了具有李群对称性的量子系统的广义相干态是唯一的Bell态,即,纯量子态在分裂时保持满足贝尔不等式的基本经典性质。
1998-05-02 quant-ph
The Hardy's nonlocality argument
量子理论的某些预言与定域实在论的概念是不相容的。这就是1964年贝尔著名定理的内容。贝尔证明了这一点的帮助下,不等式,著名的贝尔不等式。不使用贝尔不等式的贝尔定理的另一种证明被称为“无不等式的非局部性(NLWI)”证明。我们,审查这样的证明,即哈代的证明,由于其简单性和一般性已被认为是最好的版本贝尔定理。
2016-10-04 quant-ph
Mesoscopic and macroscopic quantum correlations in photonic, atomic and optomechanical systems
本文综述光子、原子与光力学系统中介观及宏观量子关联的研究,梳理 Bell、EPR 与 Leggett-Garg 相关理论和实验进展。
2022-01-01 quant-ph
Bell's theorem and the experiments: Increasing empirical support to local realism
有人认为,局部实在论是一个基本原则,只有当实验清楚地表明它是站不住脚的,才可能被拒绝。本文对贝尔不等式的推导和实验进行了批判性的回顾,并得出结论:局域实在论与量子力学之间没有有效的、无空洞的检验。本文指出,在不作任何本质修改的情况下,量子力学可能与定域实在论相容。这表明,这一原则可能是自然尊重的。
2004-10-25 quant-ph
Separation theorems and Bell inequalities in algebraic quantum mechanics
本文在代数量子力学框架下梳理系统分离定理,沟通 C*-代数与 W*-代数表述,并将 Raggio 的 Bell 不等式刻画改写为 C*-代数形式。
2023-06-02 quant-ph
Different operational meanings of continuous variable Gaussian entanglement criteria and Bell inequalities
纠缠态是量子力学最有趣的一个方面,它标志着量子态的不同特征。由于这个原因,不同的标准可以用于验证纠缠。在本文中,我们回顾了一些纠缠的标准铸造连续变量状态,并将其链接到独特的方面,原来的辩论著名的EPR悖论。此外,我们还给出了一个计算高斯态Bell非定域性的简便表达式。我们还提出了一个特定的实现贝尔算符的实验测量的连续变量纠缠态产生的亚阈值II型OPO。
2014-07-15 quant-ph
Bell nonlocality in networks
贝尔定理证明了量子理论与局域物理模型不一致。它推动了量子理论和量子信息科学的基础研究。作为量子理论的一个基本特征,它对预测的影响远远超出了传统的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森悖论。在过去的十年中,非定域性的研究已经超越了贝尔定理,考虑更复杂的实验,涉及几个独立的源,这些源在网络中的许多方之间分配物理系统的份额。网络场景,以及它们所产生的非定域相关性,导致了传统贝尔实验中没有对应的现象,从而提出了一个可怕的概念和实践挑战。本文综述了网络贝尔非定域性的主要概念、方法、结果和未来的挑战。
2022-04-05 quant-ph
On EPR paradox, Bell's inequalities and experiments which prove nothing
这篇文章表明,没有悖论。违背贝尔不等式不应等同于量子力学中非定域性的证明。回顾了过去的一些实验,并得出结论,实验结果应该重新评估。原子级联实验的结果表明,不矛盾的地方现实。文章指出了下转换光子实验中的缺陷。分析了用中子干涉仪测量“上下文性”和类钟不等式的实验,指出不用这些概念也能解释实验结果。提出了替代实验来证明局部实在论的有效性。
2009-04-28 quant-ph
EPR-Bell Tests with Unsharp Observables and Relativistic Quantum Measurement
在这方面的贡献,我将审查分析的爱因斯坦波多尔斯基罗森的论点,贝尔不等式和相关的实验自旋的积极运营商价值的措施。具体来说,我将探讨Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式和观测量的一个基本\emph{classicality}性质--观测量的\emph{coexistence}之间的关系。贝尔不等式的推导unsharp自旋将给出以下重建Mittelstaedt和Stachow的原始EPR参数。在这方面,我们讨论了需要一个一致的相对论性描述的局部测量,在空间扩展的,纠缠系统的时空中的类空分离区域进行。
2001-10-03 quant-ph
Research on Hidden Variable Theories: a review of recent progresses
量子力学(QM)是现代物理学的支柱之一,大量的实验已经证实了它,许多技术应用都是以它为基础的,然而,在它发展的一个世纪以来,有关它的基础的许多方面仍然有待澄清。其中,从微观概率世界到宏观确定性世界的转变和量子非定域性。从这些问题的一个可能的出路是,如果QM代表一个未知的确定性理论的统计近似。本文从实验和理论两个方面综述了隐变量理论(HVT)的最新研究进展,重点介绍了直接应用于实验的结果。更详细地说,第一部分是对这一问题的历史介绍。本文介绍了Einstein-Podolsky-Rosen论证和关于HVT的第一次讨论,描述了Bell提出的对每一个局域HVT进行一般性实验检验的基本建议和实现它的第一次尝试,第二部分着重阐述了利用纠缠光子和其它物理系统进行结论性贝尔不等式实验的最新进展。最后,最后几节将简要讨论非本地HVT。
2007-01-12 quant-ph
The "Chaotic Ball" model,local realism and the Bell test loopholes
人们早就知道,当探测器效率低于临界值时存在的“探测漏洞”可能为违反贝尔试验的替代“局部现实主义”解释开辟道路。近年来,人们普遍认为,无论采用哪种版本的贝尔检验,这个漏洞都可以被忽略。一个简单的模型,说明这可能是不合理的。其中两个版本--形式-2 <= S <= 2的标准测试和目前流行的“可见性”测试--存在严重的偏倚风险。那些暗示实验证据“驳斥了局域实在论”或表明量子世界确实是“怪异的”的说法应该被重新审视。检测漏洞本身是不可能占一个或两个以上的测试违规,但当与其他漏洞(简要讨论),可以看出,实验反驳只有一个狭窄的类“本地隐藏变量”模型,适用于理想化的情况下,而不是现实世界。整类的本地现实主义模型提供了直接的解释,不仅为公开的贝尔测试违规,但也为一些鲜为人知的“异常”。
2005-11-30 quant-ph
Bell's theorem and the measurement problem: reducing two mysteries to one?
根据霍华德·怀斯曼和作者最近从因果原理出发对贝尔定理的重新表述,我认为贝尔的工作所带来的量子理论和相对论之间的冲突可以通过修正我们经典的因果关系概念来缓和。我回顾了最近提出的因果关系的量子理论的一些建议,这些建议朝着这一目标迈出了巨大的步伐,但强调了所有那些不满足贝尔现实主义倾向的理论所共有的一个属性。它们需要(隐式或显式)以代理为中心的概念,如“可观察”和“不可观察”,或“观察到”和“未观察到”。因此,他们通过强调一个更经常与量子理论中另一个深层概念问题联系在一起的问题来缓解围绕贝尔定理的紧张局势:测量问题。然而,我并不反对这些术语,而是认为我们应该理解,为了达到量子理论和相对论之间的兼容性,为什么它们似乎是必要的,至少在表面上是必要的。这似乎表明,因果关系以及因果结构是涌现的现象,并支持这样一种观点,即解决量子理论和相对论之间的冲突需要解决测量问题。
2016-02-24 physics.hist-ph 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
Reformulating Bell's Theorem: The Search for a Truly Local Quantum Theory
量子理论的表观非定域性一直是人们关注的焦点。爱因斯坦等al.(1935)和Bell(1964)强调了纠缠关联引起的明显的非定域性。虽然一些解释拥抱这种非定域性,现代变化的埃弗雷特启发多世界的解释试图绕过它。在本文中,我们回顾贝尔的“不去”定理,并解释它是如何依赖于三个公理,局部因果关系,没有超决定论,和一个世界。虽然贝尔经常被认为已经表明,局域因果关系被实验证实的纠缠相关性所排除,但我们清楚地表明,正是这三个公理的结合被这些相关性所排除。然后,我们表明,通过假设局部因果关系,没有超决定论,我们可以给出一个直接的证明,许多世界。本文的其余部分寻找一个一致的,本地的,制定了许多世界。我们发现,突出的配方,其本体是由波函数违反当地的因果关系,我们批判性地评估索赔文献中相反。我们最终确定了一个本地的许多世界的解释,取代了波函数与一个可分离的洛伦兹不变的波场。最后,我们讨论玻恩定则和其他量子力学的解释。
2020-03-06 physics.hist-ph quant-ph
Generalized Bell scenarios: disturbing consequences on local-hidden-variable models
本文在Bell非定域性与Kochen-Specker情境性的统一框架下,探讨了局域模型内部的情境性与扰动特征,定义了不同局域集合,揭示了量子与后量子关联行为,并扩展了Fine-Abramsky-Brandenburger定理。
2023-07-29 quant-ph
Local hidden--variable models for entangled quantum states
虽然纠缠和违反贝尔不等式最初被认为是等效的量子现象,我们现在有不同的例子纠缠态的相关性可以描述的本地隐藏变量模型,因此,不违反任何贝尔不等式。我们提供了一个最新的概述现有的本地隐藏变量模型的纠缠量子态,无论是在二部和多部的情况下,并讨论了一些最相关的公开问题在这方面。我们的回顾涵盖了自Werner [R. F. Werner,Phys.Rev.A40,8(1989)]提供了具有局域模型的纠缠态的第一个例子,这又出现在Bell [J.S. Bell,Physics 1,195(1964)],关于不可能用局部隐变量理论恢复量子力学的预言。
2014-05-28 quant-ph
Statistics, Causality and Bell's Theorem
贝尔的[物理学1(1964)195-200]定理被普遍认为是建立量子物理学的非定域性。违反贝尔的不平等的实验,如方面,达利巴德和罗杰[物理学。49(1982)1804-1807]提供了真实世界中非定域性的经验证明。本文回顾了贝尔定理的最新研究成果,将其与统计学家所理解的因果关系问题联系起来。本文首先证明了一个强有力的有限样本版本的贝尔不等式,从而也证明了贝尔定理,该定理指出量子理论与三个以前没有争议的物理原理的结合是不相容的,这里指的是局部性,现实主义和自由。局部性是因果关系的方向与时间的方向相匹配的原则,因果影响需要时间才能在空间上传播。现实主义和自由直接与因果关系的统计思维有关:它们分别与反事实推理和随机化有关。贝尔型实验中的实验漏洞与观测研究中的后选择统计问题和随机随机缺失假设有关。通过将统计分析与实际的试验设计适当匹配,而不是对观察到的变量和未观察到的变量之间的独立性做出不可检验的假设,可以避免这些问题。量子兰迪挑战(QRC)的设计方法和统计问题进行了讨论。本文认为,贝尔定理(及其实验证实)应该导致我们放弃的不是定域性,而是实在论。
2015-01-30 physics.hist-ph quant-ph stat.AP
Quantum communication. Non-classical correlations and their applications
在本论文的第一部分贝尔定理是重新审视。它指出了量子世界和经典世界之间的区别。这种差异往往是使用量子力学的解决方案的优势背后。给出了新的更一般的贝尔不等式.这些不等式涉及每个观察者的多个设置。与两个设定不等式相比,新的不等式揭示了更广泛的一类状态的非经典性质。其中一些也被证明是最佳的(紧)。其次,我们超越了贝尔定理。它表明,无论是在理论和实验中,量子力学和现实理论之间的不相容性可以扩展到一类重要的非局域模型。我们还表明,违反贝尔不等式取消资格的本地现实模型与有限的缺乏实验者的自由。这一结果乍看起来很有哲学意义,但对量子通信却有着实际的意义。在论文的第二部分,我们回顾了量子通信的一些著名例子。接下来,给出了关于量子密码和量子通信复杂度的新结果。
2007-08-22 quant-ph
Homer nodded: von Neumann's surprising oversight
我们回顾了著名的无隐变量定理在约翰冯诺依曼的1932年著作的数学基础的量子力学。我们描述了冯·诺依曼论证中臭名昭著的缺口,这个缺口是由格雷特·赫尔曼(Grete Hermann)在1935年指出的,更著名的是由约翰·贝尔(John Bell)在1966年指出的。我们不同意最近的文件声称赫尔曼和贝尔未能理解冯诺依曼实际上是在做什么。
2018-09-05 physics.hist-ph quant-ph
On modifications of Reichenbach's principle of common cause in light of Bell's theorem
贝尔在1964年的定理对相关性需要解释的概念造成了严重的问题,这一概念被封装在赖兴巴赫的共同原因原理中。尽管这是科学思想的一个标志,但人们普遍认为,放弃这一原则比放弃相对论因果关系要少得多。然而,最近,一些作者提出,修改后的形式赖兴巴赫的原则可以保持甚至与相对论因果关系。在这里,我们打破赖兴巴赫的原则分为两个独立的假设-原则的共同原因适当的,和因式分解的概率。我们将展示如何贝尔定理可以从这两个假设加上相对论因果关系和法律的总概率的实际事件,我们审查建议,以减少这些假设的理论。特别是,我们表明,非交换的共同原因的霍费尔-萨博和Vecsernyes没有一个类似的概念,共同原因可以解释所观察到的相关性。此外,我们还证明了对于任意量子关联,任意量子乘积态都可以平凡地满足它们的定义。我们还讨论了如何在这方面的条件状态的方法Leifer和Spekkens票价。
2019-09-03 quant-ph
One Sided indeterminism alone is not a useful resource to simulate any nonlocal correlation
确定性、无信令和测量独立性是构造贝尔不等式所需的一些约束。任何模拟非局部相关性的模型都必须单独或共同放弃这些约束。最近M。J. W. Hall(Phys Review A,\textbf{84},022102(2011))在单独或联合放松对两者的那些约束的假设下导出了不同形式的贝尔不等式(即,二、两部制的双方。在这项工作中,我们已经调查了单侧松弛是否也可以是一个有用的资源,用于模拟非局部相关或没有。我们推导出贝尔型不等式的假设下,这些约束的联合松弛只有一方的二部系统。有趣的是,我们发现,在双方之间没有信号的情况下,一方相关性的任何随机性都不能显示任何形式的Bell-CHSH违反,而信号和测量依赖性单独可以模拟任何非局部相关性。我们还完成了Hall最近提出的一个猜想的证明(Phys. Rev. A \textbf{82},062117(2010); Phys. Rev. A \textbf{84},022102(2011)),该猜想仅适用于单侧松弛情形。
2014-05-13 quant-ph
Is the Moon there if nobody looks: Bell Inequalities and Physical Reality
各种各样的贝尔不等式都是由每一行特定的数据表格所满足的平凡的代数性质。令人惊讶的是,它们在某些实验中的违反,允许推测自然界中存在非局部影响,并怀疑客观外部物理现实的存在。这种推测的根源在于对量子力学的错误解释,以及局域真实隐变量模型在自旋极化相关实验中无法再现量子预测。这些隐变量模型使用仅成对可测随机变量的反事实联合概率分布来证明不等式。在真实的实验中,爱丽丝和鲍勃使用4对不兼容的实验设置,估计点击之间的不完全相关性,由他们的检测器记录。点击表示检测到光子,并以1或-1编码。相应的,只有成对可测量的,随机变量的期望估计和量子预测相比。这些估计严重违反了不等式。由于所有这些随机变量不能被联合测量,它们的联合概率分布不存在,并且各种贝尔不等式不能被导出。因此,它们受到侵犯并不奇怪。此外,如果描述测量仪器的上下文设置相关参数被正确地包括在描述中,则可以以局部因果方式解释点击之间的不完美相关性。在本文中,我们审查和重新措辞的几个参数证明,违反各种贝尔不等式可能既不证明量子非定域性,也不允许怀疑原子,电子和其他不可见的基本粒子的存在,这是我们周围的可见世界,包括我们自己的积木。
2020-07-16 physics.hist-ph quant-ph
Comment on Healey's "Quantum Theory and the Limits of Objectivity"
在这篇评论中,我们批判性地回顾了最近由R。希利[物理学基础,48(11),1568-1589]。我们表明,他的gedankenexperiment,基于“维格纳的朋友”的情况下,贝尔的不平等的组合,遭受的主要批评,即计算的关联函数进入贝尔的不平等原则上是实验无法访问,因此作者的说法是不可验证的。我们讨论的角度,通过调整拟议的协议,并表明,这使得希利的论点几乎等同于其他以前的,类似的建议,他明确批评。
2019-01-29 physics.hist-ph quant-ph
Research News -- Quantum Mechanical Entanglement and Tests of CPT Theorem with Neutral Mesons at e+ e- Colliders
我们回顾了最近在日本KEK-B的BELLE实验中用中性B介子和在意大利DAFNE的KLOE实验中用中性K介子证实的e+ e碰撞中的量子纠缠。在后一个系统中已经看到的质子-反质子碰撞的CPLEAR实验中的这种影响也进行了审查的比较。此外,KLOE实验提供了新的测试CPT定理,并简要讨论。
2007-09-02 hep-ph physics.ed-ph physics.pop-ph