Do the Robertson-SCHRÖDINGER and the Heisenberg Uncertainty Relations Imply a General Physical Principle ?
明确地表明，存在Robertson- Schrödinger和Heisenberg测不准关系无效的物理态（归一化为1），即物理算符的平均值为无穷大。因此，这些关系并不意味着一个普遍的物理原理。泛函分析理论给出了解释：对于这些状态，甚至通过概率论中的色散概念定义不确定性概念也是无关紧要的。
2002-12-27 quant-ph
A Survey of Physical Principles Attempting to Define Quantum Mechanics
量子力学是科学史上最成功的理论之一，它的创立是为了解释经典物理学无法描述的物理系统。虽然它与迄今为止进行的所有实验是一致的，但它的许多核心概念（振幅，全局相位等）不能直接访问，它的解释仍然是激烈辩论的主题，自它被引入以来已有100多年。所以，一个基本的问题是，为什么这个特定的数学模型是自然选择的，如果它确实是正确的模型。在过去的二十年里，人们重新努力确定什么物理或信息原理定义了量子力学。本文回顾了最近在建立合理的物理原理方面所作的尝试，并列出了它们的成功程度。另一种方法，使用联合准概率分布，提供了一个共同的基础，代表大多数的建议原则。有人认为，有一个共同的原则表示可以提供直观和指导，以联系当前的原则或提出新的原则。讨论了目前的事态，以及一些不同的观点。
2015-06-17 quant-ph
The Physical Principles of Quantum Mechanics. A critical review
本文从实验/操作的角度，从数学一致性和逻辑经济性的要求出发，对量子力学原理的标准表述进行了批判性的评述。一个更简单，更物理动机的配方进行了讨论。非对易观测量的存在性是量子力学相对于经典力学的特征，它与可操作检验的互补关系有关，而不是与不确定关系有关。正则量子化的狄拉克参数的缺点是避免了一个更几何的方法。
2012-01-04 quant-ph
Which entropy for general physical theories?
该研究针对通用信息论中哪种熵可普遍量化信源信息量的问题，通过在双局域经典理论玩具模型中评估，证明不存在能普适充当信息量量化指标的熵函数。
2024-05-23 quant-ph
Quantumness of ensemble from no-broadcasting principle
量子信息是量子信息理论中的一个基本概念，它预言了许多有趣的现象，并提供了新的物理资源。一个基本的问题是认识到量子系统的特点负责这些现象。其中一个重要的特征是，非对易的量子态不能被传播：不能从一个副本中获得两个副本，甚至不能在不同的系统中稍微复制。我们着重讨论了一个拷贝和两个拷贝之间信息含量的差异，这是量子信息与经典信息之间鸿沟的一个基本表现。我们证明了，如果所选择的信息测度是Holevo量，一个副本和两个副本的信息内容之间的差异是零当且仅当状态可以广播。本文提出了一种新的方法来定义系综的量子性测度，该方法基于原始系综和复制态系综之间信息含量的差异。评述了量子态的持久性和最近引入的超广播操作。我们还提供了一个附录，在那里我们讨论了量子信息在量子物理中的地位，基于所谓的同构原则。
2007-05-31 quant-ph
No Disturbance Without Uncertainty as a Physical Principle
找到量子力学背后的物理原理对于理解各种量子特征是必不可少的，例如，量子相关性，以理论独立的方式。在这里，我们提出这样一个原则，即没有干扰没有不确定性，说明所造成的测量不兼容的后续测量的干扰不大于第一次测量的不确定性，配备了适当的理论无关措施的干扰和不确定性。当应用于多体情形中的局域系统时，我们的原理对非信号关联施加了如此强的约束，以至于量子关联在许多情况下可以恢复：i.它占了Tsirelsons绑定;二。它为具有3个参数的噪声超非局部盒族提供了迄今为止最紧的边界，以及iii.它从量子相关中排除了几乎是量子的相关性，而量子相关性是所有先前的原理都失败的，以及由Navascues、Pironio和Acin提出的著名的量子准则。我们的结果为从局域原理理解量子关联中的非局域性铺平了道路。
2019-06-30 quant-ph
Defining what is Quantum: Not all what matters for physical phenomena is contained in space-time
有人认为，三个主要的量子解释，哥本哈根，德布罗意-玻姆，和多世界，支持原则Q（量子）：不是所有重要的物理现象都包含在时空中。这一原则也是玻恩法则的基础。因此，Q原则可能是“从更基本的原则”定义量子的最佳方式。
2019-05-13 physics.hist-ph quant-ph
Physical Equivalence of Pure States and Derivation of Qubit in General Probabilistic Theories
本文从概率论的角度出发，用两个物理原理对量子力学进行了刻画。我们首先给出了状态物理等价的操作性定义，并考虑了纯状态物理等价原理，结果证明该原理等价于状态空间的对称结构。我们进一步考虑了另一个纯态可区分的可分解原理。我们给出了每个原理的状态空间的分类定理，并利用这些原理导出了二维和三维系统的Bloch球。
2010-12-28 math-ph math.MP quant-ph
The physical meaning of the holographic principle
我们在这篇教学评论中表明，远不是“一个明显的物理定律，站在自己”（R。Bousso，Rev.Mod.Phys.74（2002），825-874），全息原理（HP）是可分离系统的量子信息理论的直接结果。它为测量、时间和散射理论提供了基础。在计算机科学和生命科学中都出现了与HP相当的原理，这表明HP不仅是物理学的基本原理，而且是所有科学的基本原理。
2022-10-28 gr-qc hep-th quant-ph
Full characterisation of Airy beams under physical principles
在类似于无衍射贝塞尔光束的行波方法下，研究并全面描述了艾里光束的传输特性。当注意到艾里函数实际上是分数阶1的贝塞尔函数时，这是可能的。我们展示了物理3原理如何施加限制，使得无衍射艾里光束不能无限的程度，因为已经论证，并介绍了第一次定量表达式的最大横向和纵向的艾里光束。我们证明了在适当的物理条件下，获得高阶艾里光束是可能的。
2014-01-21 physics.optics quant-ph
Physical reality and the Complementarity Principle
考虑到冯诺依曼测量过程的干扰实验表明，在传入波的不确定性，负责其干扰，在测量过程中转化为测量仪器的不确定性。然而，在该装置上的后续测量没有揭示关于干扰波的任何新信息。在量子信息最新进展的背景下，这一观察结果为量子力学的信息论解释提供了论据。
2001-05-15 quant-ph
A principle of information conservation for physical laws (Hidden information in quantum systems?)
信息守恒的原则是在抽象的条款，以排除概率物理定律，必须存在的状态轨迹。它还提供了一个几何热力学机制的概率分布的外观在操作层面上，因此可以提供一个动力学解释玻恩规则的量子概率。几何和操作概率之间的这种联系被认为是一个很有前途的角度，可以从这个角度研究量子系统中“隐藏信息”的潜力，并更广泛地指导量子基础的工作。
2020-11-06 math-ph math.MP quant-ph
The principle of information symmetry constrains the state-space in any physical theory
对称性与物理理论的结构有着共同的发展历史。我们提出了一个对称性的后果走向希尔伯特空间量子理论的公理化推导。我们介绍了信息对称性（IS）的概念，并表明，它约束的状态空间结构中的任何物理理论。为此，我们在广义概率理论的框架下研究了最小误差二元状态判别问题。一个理论被称为满足IS，如果错误地识别两个随机准备的状态中的每一个的概率对于两个状态都是相同的。发现这个简单的原理排除了几类理论，同时与量子理论完全相容。
2019-12-09 quant-ph
On a physical realization of Chern-Simons Theory
讨论了Chern-Simons作用量的物理内容，并指出该作用量与电动力学中通常的带电物质相互作用项成正比。
1996-04-02 quant-ph
The Information Content of Systems in General Physical Theories
什么样的物体是量子态？它是一个编码成指数增长的信息量（在系统的大小中）的对象，还是更类似于概率分布？事实证明，这些问题对我们如何处理这些信息很敏感。例如，Holevo的界限告诉我们，n个量子比特只编码n比特的经典信息，但对于某些通信复杂性任务，量子和经典资源之间存在指数分离。我们不只是对比量子物理和经典物理，我们可以把两者放在一个广阔的物理理论景观中，并询问非量子（和非经典）理论与量子理论有何不同，或者比量子理论更强大。例如，在通信复杂性中，某些（非量子）理论可以使所有通信复杂性任务变得微不足道。在最近的工作[C。M. Lee和M. J. Hoban，Proc. Royal Soc. A 472（2190），2016]，我们证明了一般（非量子）物理理论中状态信息内容的巨大力量并不限于通信复杂性。我们表明，在一般的物理理论中，状态可以被视为计算机在这些理论中的“建议”，并且这个建议允许计算机轻松地解决任何决策问题。Aaronson强调了量子通信复杂性和接受量子建议的量子计算之间的密切联系，我们的工作进一步表明这是一个非常普遍的联系。在这项工作中，我们回顾了我们以前的工作中的结果，并讨论了通信复杂性和计算机之间的错综复杂的关系，采取一般理论的意见。
2016-06-22 cs.CC quant-ph
Universal Uncertainty Principle in Different Quantum Theories
在海森堡提出不确定原理约一个世纪后，本文推导出了不同量子理论中的普适不确定原理，即，量子物理学中任意阶物理量的新的普适不确定原理，克服了目前量子计算机、量子通信、量子控制、量子力学等理论不能给出任意阶物理量的普适不确定度的精确值的困难，进一步给出了普适不确定原理的各种相关的不同表达式及其应用。事实上，我们的研究与当前的理论和物理事实实验是一致的，例如，与氢原子物理实验相关。利用新的普适不确定原理，人们可以在原子物理学、量子力学、量子通信、量子计算、量子计算机等方面得到广泛的应用。
2018-07-29 quant-ph
Quantum theory from Hamilton's Principle with imperfect information
许多量子化方案依赖于经典力学的类似物，其中与经典力学的联系是间接的。在这项工作中，我提出了一个新的和直接的经典力学和量子力学之间的联系，量子力学传播是来自一个变分原理。这个原理允许物理系统具有不完美的信息，即，物理状态的知识不完全，并且允许许多路径。
2007-04-16 quant-ph
Comment on "Quantum theory based on real numbers cannot be experimentally falsified": On the compatibility of physical principles with information theory for fermions
Inria Paris-Saclay（巴黎萨克雷Inria研究所）
本文指出，针对量子理论在实数希尔伯特空间中的选择性公理，费米子信息理论（FIT）未能满足该公理，从而揭示了基础原理与费米子信息理论之间的重要兼容性问题。
2026-10-09 quant-ph
The physical Church-Turing thesis and the principles of quantum theory
众所周知，量子计算粉碎了复杂性理论，但对可计算性理论无害。然而，有几项研究已经表明，量子理论可以突破物理学上的丘奇-图灵命题。我们以一种受甘迪启发的方式，对何时出现这种情况划清了界限。甘迪阐述了有关物理学的假设，例如空间和时间的同质性、信息的有界密度和速度--并证明物理丘奇-图灵命题是这些假设的结果。我们提供了一个量子版本的定理。因此，这种方法表现出理论物理对称性和可计算性假设之间的正式的非平凡的相互作用。
2011-02-08 cs.DM cs.FL math-ph
Generalised phase kick-back: the structure of computational algorithms from physical principles
量子计算的出现挑战了经典的概念，即在我们的物理世界中，哪些问题是可以有效解决的。这激发了对物理原理如何约束计算能力的一般研究。在本文中，我们表明，量子计算的一些基本机制-即可逆控制变换和相位反冲机制-存在于任何操作定义的理论与一致的信息概念。这些结果为探索支撑计算算法结构的物理学提供了工具。我们使用这些结果来研究干扰行为和计算能力之间的关系，表明非平凡的干扰行为是后经典计算的一般资源。在证明上述内容时，我们将后量子干涉（Sorkin的高阶干涉）与后量子粒子类型的存在联系起来，这可能为高阶干涉提供了一种新的实验测试。最后，我们推测，具有后量子干涉的理论可以解决即使在量子计算机上也难以解决的问题。
2018-07-04 quant-ph
Interpreting Liouvillian Eigenmodes: Quantized Orbits in Dissipative Systems
School of Physical Sciences, National Institute of Science Education and Research（国立科学教育与研究中心物理科学学院）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Max-Planck-Institut für Physik Komplexer Systeme（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）；Raman Research Institute（拉曼研究所）
针对开放量子系统中Liouvillian本征模难以解释的问题，提出一种准概率度量，将本征模解释为相干性集合，并证明在多种阻尼下振子保留量子化轨道，实现开放系统的半经典量子化。
2026-10-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Limitation of computational resource as physical principle
计算资源的限制被认为是一个普遍的原则，模拟是基本的物理定律。它声称，所有实验上可验证的物理定律的含义可以模拟的有效的经典算法。它是通过一个完全确定性的方法，提出了模拟生物聚合物组装证明。分子在组装期间的状态根据仅允许有限隧穿的降低的密度矩阵来描述。一个组件被视为一系列的基本散射的简单分子从环境中的组装点。退相干被看作是由于计算资源不足而导致的对量子态的强制测量。所有的测量结果都是从有限的非物理性质的特殊选项中选择确定的，这些选项在组装完成之前保持不变;我们不使用随机数生成器。在组装过程中对相等状态的观察总是给出相同的结果。我们把一个场景的组装作为一个建立的初始状态的基本散射。根据装配结果的分布情况，对不同的装配方案进行了比较。
2003-03-20 quant-ph
The quantum superposition principle: a reconsideration
该研究基于量子力学绝热定理、非绝热缀饰态及实验证据重新审视量子叠加原理，揭示了其物理机制与特性，深化了对量子叠加的认知。
2023-11-04 physics.gen-ph quant-ph
The Parallel Principle
冯·诺依曼的心理-物理平行性要求主观经验和物质系统之间存在相互作用。提出了一个假设，修改物理学的方式，连接主观状态与物理状态，并提供了一个一般的模型的相互作用。一个具体的例子显示了该理论如何适用于疼痛意识。讨论了量子力学态的产生和减少的影响，并提出了一些机制种子的过程。一个检验这个假设的实验在别处有描述。关键词：冯诺依曼，心理物理，意识，状态还原，状态崩溃，宏观叠加，有意识的观察者。
2001-11-19 quant-ph
Physical Observers and Quantum Reconstructions
针对量子力学缺乏基础原理的问题，基于“物理嵌入观察者选择可最大程度接近物理极限的信息处理策略”的原理，为关系量子力学“观察者仅保留被观测系统预测信息”的核心前提提供了依据。
2025-06-13 quant-ph
Intersubjectivity as a principle determining physical observables and non-classicality
The University of Tokyo（东京大学）；NTT, Inc.（日本电信电话株式会社）
本文通过量化主体间性条件，证明投影值测度（PVM）是唯一满足所有粗粒化操作下主体间性的正算子值测度（POVM），并刻画了经典理论，从而确立了物理可观测量和经典性的完整特征。
2026-05-28 math-ph math.MP quant-ph
An operational notion of classicality based on physical principles
本文基于本体论模型框架提出“本体可区分性”这一可操作经典性概念，通过通信任务给出成功概率上界，并证明一对量子比特即可违背它，且该违背涵盖制备非语境性和 Bell 局域因果性。
2023-04-23 quant-ph
Physical Foundations of Landauer's Principle
我们回顾了朗道原理的物理基础，该原理将计算过程中的信息损失与热力学熵的增加联系起来。尽管该原则有着悠久的历史，但其基本原理和正确解释仍然经常被误解。与一些对该原理的误解相反，计算和非计算子系统之间的熵转移可以以一种物理可逆的方式发生，而不会增加总熵。然而，兰道尔原理不是关于一般的熵转移;相反，它更具体地涉及从受控的数字形式（例如，计算的比特）转换为不受控制的、非计算的形式，即，作为热环境的一部分。根据定义，任何不受控制的热系统都会不断地重新随机化其热状态中的物理信息，从我们作为观察者的角度来看，我们无法预测这种环境的微观状态的确切动态演化。因此，从我们的角度来看，任何涉及被喷射到环境中并随后被环境热化的信息的相关性都将丢失，直接导致总熵的不可逆增加。避免相关计算信息的喷射和热化激发了可逆计算范式，尽管对计算是可逆的要求比经常描述的限制更少，特别是在随机计算操作的情况下。有有趣的可能性，利用随机的，多对一的计算操作，同时避免净熵增加的计算过程的设计，仍然是充分探索。
2019-01-26 cs.ET quant-ph
Information Content of Gravitational Radiation and the Vacuum
已知的熵界和广义第二定律最近被证明暗示了到达未来零无穷大的信息的界。我们通过包括引力子的贡献来完成这个推导。我们测试的边界在经典的设置与重力和没有物质。在闵可夫斯基空间中，边界在未来边界的任何子区域上消失，与坐标选择无关。更一般地说，在没有引力辐射到达的区域，边界消失了。在包含邦迪消息的区域，边界与信息的存在是相容的，包括存储在引力记忆中的信息。我们所有的结果都符合等价原理，即空的黎曼平坦时空区域不包含经典信息。我们还讨论了闵可夫斯基空间有一个无限真空退化标记的邦迪坐标（一个经典的参数，如果物理）的选择的可能性。我们认为，这种简并不能有任何观测的后果，如果等效原理成立。我们的边界与这个结论是一致的。
2016-09-14 gr-qc hep-th quant-ph
Physical Principles of Quantum Biology
本文从物理视角全面综述量子生物学，以核心量子力学概念为理论基础，阐明该领域在量子理论历史发展中的长期重要性，并为纳米医学和生物技术的进一步进展奠定基础。
2025-03-14 physics.bio-ph q-bio.BM q-bio.CB
