Modality, Potentiality and Contradiction in Quantum Mechanics
在[11]中,Newton da Costa与本文作者一起论证了用次协调方法考虑量子叠加的可能性。我们声称,尽管对量子力学(QM)的大多数解释都试图逃避矛盾,但有许多迹象表明,从事这类研究可能是值得的。最近,Arenhart和Krause [1,2,3]提出了几个反对这种方法的论点,并声称,考虑到反对的平方,量子叠加更好地理解为矛盾命题而不是矛盾命题。在[17]中,我们捍卫了量子叠加的次协调方法(PAQS),并提供了支持其发展的论据。本文分析了量子力学中模态、势和矛盾的含义,并进一步论证了为什么PAQS比Arenhart-Krause提出的量子叠加的多样性方法(CAQS)更适合于面对量子技术迫使我们考虑的解释性问题。
2015-02-17 quant-ph
Equation-Free Discovery of Open Quantum Systems via Paraconsistent Neural Networks
Sakarya University(萨卡里亚大学);Paulista University (UNIP)(保利斯塔大学)
本文提出ParaQNN,通过悖论逻辑层发现开放量子系统的动力学,克服传统方法在物理信息不完整时的局限性。
2026-01-23 quant-ph
Quantum Supervaluationism
众所周知,无论是经典逻辑合取“和”,也不是经典逻辑替代“。或”可以代替“+”,表示两个量子态的线性叠加。因此,要对量子叠加提供一个逻辑解释,人们必须要么重新考虑量子力学的标准解释(使其适合经典的二价逻辑),要么用适合描述叠加的偏离逻辑取代标准逻辑。本文考虑了一种描述量子叠加态的超赋值方法。根据这种方法,对应于叠加态的不确定命题缺乏任何种类的真值,即使允许它们的复合物(例如逻辑替代“要么……或”)可以具有真值。作为例证,给出了自旋态叠加的超赋值论解释。
2017-12-16 quant-ph
The non-deterministic quantum logic operation and teleportation of a vacuum and single photon superposition state via parametric amplifiers
我们首先提出了一种全光方案来实现Knill,Laflamme和Milburn(Nature,409,46-52(2001))的非确定性量子逻辑运算。在我们的方案中,压缩真空态代替单光子源作为辅助态。然后,我们证明了同样的设置可以用来隐形传态的形式$α|0>+β|1>$的真空和单光子态的叠加和真空和单偏振态的形式$α|0>+β|H>+γ|V>$的叠加。
2003-03-03 quant-ph
Logical Consistency as a Dynamical Invariant: A Quantum Model of Self-Reference and Paradox
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);Xavier University of Louisiana(路易斯安那泽维尔大学)
本文提出一种量子电路模型,通过内在机制在单位元演化中强制逻辑一致性,解决自指和悖论问题,将一致性作为推理系统的结构性属性。
2025-12-26 quant-ph
A Contextual Seven-Valued Logic (\emph{Saptabhangīnaya}) for Quantum Systems
针对量子测量问题的跨语境混淆幻象,研究借鉴耆那教七支论法提出语境化七值逻辑的两种互补表述,可消解经典量子悖论,为量子话语提供融合多思想传统的一致语义框架。
2025-10-01 quant-ph
Logical Interpretation of a Reversible Measurement in Quantum Computing
我们给出了一种新的量子测量的逻辑描述,这种测量是由一个假设的内部观察者进行的可逆操作,或者说是在一个量子空间背景(如模糊球)中进行的量子测量.其结果是,非矛盾和排中律都失效了,导致了一个次协调的对称逻辑。我们的猜想是,在这种情况下,人们可以开发出足够的量子计算逻辑。标准量子逻辑的作用则被限制在描述投射测量方案。
2005-02-08 cs.LO math-ph math.LO
From Quantum Metalanguage to the Logic of Qubits
本论文的主要目的是寻找一种能够描述量子信息及其性质的逻辑演绎演算(我们将采用Gentzen,1935年提出的量子演算)。更确切地说,我们打算用逻辑术语描述量子比特(量子信息的单位)的形成,它是两个经典比特0和1的特定线性叠加。为此,我们必须在一个量子比特Lq的逻辑中引入新的连接“量子叠加”,因为经典的合取不能描述这个量子链接。
2010-03-31 quant-ph
Computability at the Planck scale
我们在物理现实的最基本层面上考虑可计算性问题:普朗克尺度。为此,我们考虑了非对易空间背景下量子计算机的理论模型,即量子引力的计算模型。在这个领域中,所有可计算的函数都是最原始形式的物理定律,不可计算的数学在物理世界中找不到位置。此外,我们表明,一个定理,经典被认为是真的,但不可计算的,在普朗克尺度成为可计算的,但不可判定的。这一事实是由于量子计算宇宙中观察者的逻辑发生了变化:从标准量子逻辑和经典逻辑到次协调逻辑。
2005-03-07 gr-qc quant-ph
Superposition and Entanglement: Pillars of Quantum Information Processing
本文从物理学的角度讨论了量子信息处理中的叠加和纠缠这两个重要的基元。自旋1/2粒子系统被认为是理解这些概念的逻辑和概念候选者。本文旨在对这些重要概念进行回顾,并希望在这方面提出一个概念框架。
2007-01-14 quant-ph
A logical account of quantum superpositions
在这篇文章中,我们考虑了量子力学中的叠加现象,并提出了一种从句法的角度在逻辑环境中处理这个概念的方法,也就是说,它被包含在形式主义的语言中,而不是语义上。我们只把讨论限制在命题层面。然后,在提出动机和可能世界语义学之后,形式主义被概述,并且我们还考虑在这个图式内的主张,即叠加可能涉及矛盾,如薛定谔的猫的情况,它(通常说)既活着又死了。我们认为,这种说法是对量子情况的误读。最后,我们勾勒出一种新的形式的量子逻辑,涉及三种否定,并提出它们之间的关系。本文是第一个方法的主题,介绍了一些主要的指导方针,以开发一个“语法”的逻辑方法量子叠加。
2015-10-25 math.LO quant-ph
Quantum logic as superbraids of entangled qubit world lines
提出的是量子逻辑的拓扑表示,将纠缠量子位时空历史(或量子位世界线)视为广义辫子,称为超辫子。世界线的交叉在本质上是纯量子的,最方便的是用基于梯形算符的量子门来解析地表达。在十字路口,独立的世界线可能会纠缠在一起。复杂的超辫系统地减少递归应用新的量子绞关系。如果超辫是闭合的(例如,表示具有闭环反馈的量子线路,量子格子气算法,量子场论中的回路或真空图),那么可以将所得到的超链接分解为经典链接的纠缠叠加。反过来,对于每个成员链接,可以计算链接不变量,例如琼斯多项式。因此,一个超链接拥有一个独特的链接不变量表示为一个纠缠叠加的经典链接不变量。
2009-07-30 quant-ph
Macroscopically distinct quantum superposition states as a bosonic code for amplitude damping
我们展示了如何宏观上不同的量子叠加态(薛定谔猫态)可以被用作逻辑量子比特编码的自发发射错误的校正。自发发射引起位翻转误差,该误差很容易由标准误差校正电路校正。当叠加相干态的振幅之间的距离增加时,该方法可以任意地工作。
1998-11-23 quant-ph
Realization of an Optimally Distinguishable Multi-photon Quantum Superposition
我们报道了一个多粒子纠缠的纯光子量子叠加态的成功产生。它们是由高增益的量子注入参量放大器对单个光子量子比特的多个(通用)克隆产生的。这个过程的信息保持属性建议将这些状态命名为“多粒子量子比特”。它们是研究量子系统中经典世界的出现和退相干过程的理想对象,并且可能允许通用2-qubit逻辑门的实际实现。
2004-11-06 quant-ph
Qubit logic modeling by electronic circuits and electromagnetic signals
本文提出了一种方法,允许离散空间调制的电磁信号的电子门量子逻辑电路模型。所设计的电路用于模拟一般设计的低尺度量子网络和仅基于其工作叠加原理的量子器件。
2001-08-07 quant-ph
A note on many valued quantum computational logics
量子计算的标准理论依赖于基本信息量由正则基元素的叠加表示的想法,概率的概念自然地遵循玻恩规则。在这项工作中,我们考虑三值量子计算逻辑。更具体地说,我们将关注希尔伯特空间C^3,我们讨论几个门到这个空间的扩展,并且使用效应概率的概念,我们提供了它的状态的特征。
2016-02-13 quant-ph
Ternary Logic Design in Topological Quantum Computing
量子计算机的运行速度比经典计算机快得多。它的原理是叠加。但是由于退相干效应,量子态的叠加态会被与环境的相互作用破坏。完全隔离量子系统以使其不受退相干影响是一个真正的挑战。这个问题可以通过使用物质的拓扑量子相来规避。这些相位有准粒子激发,称为任意子。任意子是电荷通量的复合体,表现出奇异的分数统计。当交换的顺序重要时,任意子被称为非阿贝尔任意子。拓扑超导体中的马约拉纳费米子和某些量子霍尔态中的准粒子都是非阿贝尔任意子。物质的这种拓扑相具有基态简并性。两个或多个非阿贝尔任意子的融合可以导致几个任意子的叠加。拓扑量子门是通过非阿贝尔任意子的编织和融合来实现的。容错是通过任意子的拓扑自由度来实现的。这样的自由度是非局部的,因此局部扰动是不可接近的。本文讨论了拓扑量子比特的Hilbert空间。本文简要地介绍了二进制门的伊辛和斐波那契任意子模型。三进制逻辑门比二进制逻辑门更紧凑,并且自然地出现在一种称为元任意子的任意子模型中。亚共轭任意子的融合矩阵和编织矩阵的数学模型是重耦合理论的量子变形。我们提出,现有的量子三进制算术门可以通过亚泛任意子的编织和拓扑电荷测量来实现。
2022-09-27 quant-ph
Franson-type experiment realizes two-qubit quantum logic gate
量子计算机在解决大整数分解、模拟量子系统和数据库搜索等问题方面有很大的改进。使用光子作为量子比特(qubit)是实现通用量子计算机的最有前途的方法之一,因为光子的相干叠加态对各种退相干源非常鲁棒。然而,实现双量子比特(光子)门太困难了,因为它需要光子之间的巨大非线性。在这里,我们展示了一个受控非(CNOT)门的实现,量子计算中最重要和最基本的两量子比特门,通过扩展我们以前的研究。我们实验的核心是在弗兰森型实验中对双光子符合的条件测量[7]。光子计数测量与双量子比特门所需的非线性起着相同的作用,我们的系统再现了CNOT门的真值表。此外,我们还通过我们的门从叠加态中产生了纠缠态,这清楚地证明了我们的门是一个量子逻辑门。我们的研究结果使得操纵包括纠缠在内的光子量子态成为可能,并代表了量子计算中各种算法操作的重大进展。
2001-08-08 quant-ph
Quantum computational speedup and retrocausality
本文提出量子算法的经典逻辑描述隐含逆因果性,并论证该逆因果性内在于量子态叠加,从而统一解释量子加速与非定域性,揭示量子算法的目的论特征。
2025-07-07 quant-ph
Method for implementation of universal quantum logic gates in a scalable Ising spin quantum computer
我们提出了一个可扩展的固态伊辛自旋量子计算机的通用量子门的实现协议的任意叠加的量子态。自旋链由1/2相同的自旋组成,相邻自旋之间存在伊辛相互作用。自旋的选择性激发由外部磁场的梯度提供。协议是由矩形射频脉冲构建的。相位和不必要的过渡所造成的概率误差被最小化,并计算数值。
2002-12-11 quant-ph
Quantum Computing without Quantum Computers: Database Search and Data Processing Using Classical Wave Superposition
量子计算是一个新兴的科学领域,它最终将引导我们开发出新的强大的逻辑器件,其功能远远超出当前基于晶体管的技术的限制。量子计算机可以从根本上比传统数字计算机更快地解决某些类型的问题。存在需要叠加和纠缠的量子算法(例如Shor算法)。但无论是Grover算法还是Deutsch和Jozsa的第一个量子算法都不需要纠缠。有没有可能利用经典的波叠加来加速数据库搜索?这个有趣的问题由S.劳埃德得出的结论是,依赖于波干涉的经典设备可以提供与量子设备相同的经典数字设备的加速。利用光束叠加法对Grover算法进行了仿真实验。得出的结论是,使用经典波叠加伴随着资源的指数增加的成本。从那时起,人们普遍认为,将经典波叠加用于量子算法不可避免地导致指数级的资源开销(设备数量,功耗,精度要求)。在这项工作中,我们描述了一个经典的Oracle机,利用经典的波叠加数据库搜索和数据处理。我们目前的实验数据磁数据库搜索使用自旋波叠加。数据显示,在没有任何指数级资源开销的情况下,数字计算机的基本加速。我们认为,在某些情况下,经典的基于波的方法可以提供相同的加速数据库搜索量子计算机。
2020-12-15 quant-ph
Entanglement, and unsorted database search in noise-based logic
本文研究了经典物理中基于瞬时噪声的逻辑(INBL)中超空间矢量叠加中的“波函数”坍缩和纠缠度量。我们发现与量子系统的相关性质既有相似之处,也有重大差异。介绍了两种利用观测特征的搜索算法。对于第一个,我们假设Alice建立了一个未排序的名称数据库,它是一个最多n=2^N个字符串的叠加(Bob不知道);我们称之为名称。Bob可以访问叠加波和N个噪声比特的INBL系统的2N个参考噪声。对于鲍勃来说,为了确定给定的名字x是否包含在叠加波中,一旦搜索开始,就需要进行N次切换操作,然后对叠加波进行一次测量。因此,搜索算法的时间和硬件复杂度为O[log(n)],这表明在相应的设置中与Grover的量子算法相比,具有指数加速。一个额外的优点是搜索的错误概率为零。此外,该方案还可以检查字符串的一部分,或嵌入在任意长的任意字符串中的几个单独的字符串部分的存在。在第二个算法中,我们将上述方案扩展到具有n个姓名和s个电话号码的电话簿。当名字和数字具有相同的位分辨率时,一旦搜索开始,该搜索算法的时间和硬件复杂度为O[log(n)]。在姓名和电话号码之间一一对应的情况下(n=s),该算法还提供了反向电话簿搜索。该搜索算法的错误概率也为零。
2019-07-23 cs.ET quant-ph
Contradiction, Quantum Mechanics, and the Square of Opposition
我们讨论的想法,叠加在量子力学可能涉及矛盾或矛盾的性质。例如,一个叠加态,比如著名的薛定谔猫,有时被认为是猫的矛盾属性:同时是死的和活的。如果是这样的话,我们将面临一场逻辑和科学的革命,因为我们将取得一项最伟大的科学成就,表明存在着真正的矛盾。我们通过使用传统的反对方来分析这种说法。我们认为,在量子叠加的情况下,很难理解矛盾的概念。从形而上学的观点来看,这种暗示也面临着障碍,我们提出其中的一些。
2014-06-07 quant-ph
Consistent use of paradoxes in deriving constraints on the dynamics of physical systems and of no-go-theorems
递归理论和形式逻辑用来屏蔽佯谬的经典方法在量子信息理论中不起作用。由于量子信息可以作为经典“是”和"否“状态的相干叠加而存在,因此在经典环境中不可想象的某些任务可以在量子环境中执行。经典的逻辑不一致不会出现,因为存在对角化算子的不动点状态。特别是,封闭的类时曲线不需要在量子环境中被消除,因为它们不会导致任何矛盾的结果可控性。量子信息理论也可以处理数据库和专家系统中的不一致信息。任何两个矛盾的信息被存储和处理为相干叠加。为了易于处理,这种策略需要量子计算。
1995-02-08 quant-ph
Quantum logic gates for superconducting resonator qudits
我们研究了超导谐振器中Fock态的叠加,作为量子$d$能级系统(qudits)的量子信息处理。本文从理论上提出了约瑟夫逊结超导电路耦合谐振器的单门和耦合逻辑门的通用集合。这些门使用实验证明的相互作用,并提供了一个有吸引力的路线,量子信息处理使用谐振子模式。
2011-10-26 cond-mat.supr-con quant-ph
Overturning negative construal of quantum superposition
可观察事实或事件的联系,即我们理解现实的方式,不仅基于作为物理现象合理解释的理论的数学公式(如广义相对论或量子力学),而且基于用于分析和评价关于客观世界的陈述的推理数学模型(例如,一种或另一种逻辑)。因此,每当现实的某种联系遇到问题时,就有一个选择,要么修改物理理论的数学形式,要么改变推理模型。一个恰当的例子是量子叠加的负连续性导致了确定结果的问题。可以肯定的是,根据上述推论,处于态叠加的系统并不完全处于构成叠加的态之一,这反过来又意味着宏观上不同的观察结果可能同时出现。解决确定结果问题的通常方法是通过添加一些额外的假设(例如,波函数坍缩的假设)来修改量子数学形式。然而,由于迄今为止提出的额外假设都没有得到广泛的接受,人们可以尝试另一种途径来解决这个问题,即用另一种数学推理模型来取代逻辑。本文研究了这种可能性。
2021-07-16 math-ph math.MP quant-ph
The logic of quantum mechanics - Take II
University of Oxford(牛津大学)
我们提出了一个新的采取逻辑的量子力学,以下薛定谔的观点,这是组成,使量子理论它是什么,而不是其特定的命题结构,由于存在的叠加,提出了伯克霍夫和冯诺依曼。这就产生了一种本质上定量的逻辑,它确实配得上“逻辑”这个名字,因为它也模拟了自然语言中的意义,后者是逻辑的起源,它支持自动化,逻辑最突出的实际应用,它支持概率推理。
2012-04-16 cs.CL cs.LO math.CT
Reversible Logic Synthesis by Quantum Rotation Gates
提出了一种基于旋转的可逆逻辑综合框架。我们开发了一个规范的表示基于二元决策图,并引入运营商来操纵开发的表示模型。此外,提出了一种递归函数双分解方法来自动综合给定的函数。虽然布尔可逆逻辑是特别解决的,我们的框架构造中间量子态,可能是在叠加,因此我们结合可逆布尔逻辑和量子计算的技术。所提出的方法的结果,在二次门数的多控制Toffoli门没有辅助,量子进位纹波加法器的线性深度,量子复用器的准线性大小。
2013-03-23 cs.DS cs.ET quant-ph