Entanglement swapping for generalized non-local correlations
我们考虑一组黑盒子的纠缠交换的模拟，这些黑盒子具有与相对论一致的最一般的非定域关联（包括比量子理论中任何可达到的关联都强的关联）。在尝试纳入这一现象，我们考虑扩大对象的空间，不仅包括相关的盒子，但“耦合器”，这是一个类似的盒子的测量纠缠本征态在量子理论。令人惊讶的是，我们发现，没有耦合器存在两个二进制输入/二进制输出盒，因此，没有类似的纠缠交换这样的盒子。
2005-08-16 quant-ph
Classical Three-Box "paradox"
一个简单的经典概率系统（一个简单的纸牌游戏）经典地证明了阿哈罗诺夫和魏德曼的“三盒悖论”[J. Phys. A 24，2315（1991）]，这意味着三盒的例子既不是量子的，也不是悖论，给量子力学的解释者留下了一个更少的困难。一个模糊的通常表达的追溯公式被证明是误导阿尔伯特，Aharonov，和达马托[物理学。54，5（1985）]的结果，事实上，“好奇”;讨论说明了如何避免这种歧义。
2005-08-28 quant-ph
Classical-to-quantum non-signalling boxes
本文引入经典输入-量子输出（C-Q）非信令盒概念，探讨其与量子非定域性的关系，证明大类C-Q盒非真正，并提出输出混合态多分C-Q盒的开放问题。
2024-08-14 quant-ph
Structure of quantum and classical implementations of Popescu-Rohrlich box
我们构造的PR盒使用量子和经典通道作为状态空间的实现。在这两种情况下，我们的构造非常相似，它们共享来自一般概率理论和平方状态空间模型的相同思想。我们构造了所有的量子比特通道，最大限度地违反了一个给定的CHSH不等式，我们表明，他们都是纠缠打破通道，他们有一定的块对角结构，我们提出了这样的通道的一些例子。
2020-08-06 quant-ph
Popescu-Rohrlich correlations as a unit of nonlocality
一组被称为PR盒的非定域相关性表明它们本身是非定域性的自然单位，就像单线态是纠缠的自然单位一样。我们提出了两个相关的结果，这个想法。一个是广泛的多部相关性可以模拟使用PR盒上的本地操作。我们表明，这与一个明确的计划，它有一个有趣的功能，PR盒的数量需要相关的计算资源来表示一个功能定义的多部盒。第二个结果是，有量子多体关联，从测量产生的集群状态，不能模拟与n PR盒，任何n。
2006-10-13 quant-ph
The Three-Box Paradox Revisited
将Kirkpatrick的经典三箱悖论[J. Phys. A 36 4891（2003）]与Aharonov和Vaidman的原始量子三箱悖论[J. Phys. A 24 2315（1991）]进行了比较。有人认为，量子三盒实验是一个“量子悖论”，在这个意义上，它是一个经典的任务，不能使用经典的手段来完成，但可以使用量子设备来完成的一个例子。它表明，柯克帕特里克的纸牌游戏是类似于一个不同的游戏与粒子在三个盒子，其中不包含矛盾的功能。
2006-08-06 quant-ph
Simulation of partial entanglement with one cbit and one M-box
我们提出了一个方案来模拟非最大纠缠的两个量子比特态所隐含的相关性。我们扩展该协议来模拟这些相关性的非本地部分。这些协议使用单个cbit通信和百万富翁盒（M-box）的单次使用。据我们所知，这些资源比使用经典通信的先前协议中使用的资源更弱。
2008-07-14 quant-ph
On quantum non-signalling boxes
经典的非信号（或因果）盒是对经典的二分输入和经典的二分输出的操作，使得没有信号可以通过使用盒从一方发送到另一方。这种盒子的量子对应物，即二分态上的完全正的保迹映射，虽然在文献中有研究，但研究的程度不如经典盒子。本文给出了这类映射的一些结果和注记。特别是，我们分析：因果性、非定域性和纠缠性之间的关系;因果映射和纠缠破缺映射之间的联系;因果映射的固定归约状态分类刻画。我们还提供了新的证据的事实，即每一个非产品的酉变换是不是因果关系，以及所谓的半因果性和半局部化属性的等价性。
2005-05-14 quant-ph
Canonical decomposition of quantum correlations in the framework of generalized nonsignaling theories
我们介绍的措施，贝尔discord（BD）和Mermin discord（MD），在非信号（NS）多面体的上下文中描述二分量子关联。这些措施将整个NS多面体分为四个区域，这取决于BD和/或MD是否为零。NS多面体的这种划分使我们能够获得一个3-分解，即任何具有两个二进制输入和两个二进制输出的二分盒都可以分解为Popescu-Rohrlich（PR）盒，最大局部盒和BD和MD等于零的局部盒。BD和MD量化了两种类型的非经典的关联所产生的所有量子关联态，既不是经典的量子态，也不是量子经典态。BD和MD为我们服务的半设备无关的证人的非经典的本地盒子，这些措施的非零值意味着不兼容的测量和非零量子不和谐只有当尺寸的测量状态是固定的。3-分解使我们能够将两种类型的非经典性的起源分别隔离到PR盒和与EPR转向相关的最大局部盒中。我们考虑一个量子多面体，有一个重叠的所有四个区域的完整NS多面体，以找出量子关联的约束。
2015-06-24 quant-ph
A mechanical model of a PR-Box
讨论了PR盒的几种机械实现方法。除了超光速关联，这是已知的，是无法实现的经典设备，（1）PR条件的输入输出关系，（2）非信令，（3）允许独立的测量分别讨论。这些例子表明，内部信号（框内）并不总是意味着外部信号的可能性，并可能外部归因于语境。所提出的模型需要两个经典的位进行内部交换，以实现所定义的要求。然而，利用EPR相关性，这可以减少到一个经典比特。
2015-07-24 quant-ph
Indefinite causal order in boxworld theories
本研究探究盒世界理论中的不定因果序，构建以广义比特为描述子的高阶理论，提出两条物理原理限制关联集，发现其对因果不等式的违反程度高于高阶量子理论，推测该关联集是高阶量子关联集的外近似。
2024-11-01 quant-ph
Detectability, Invasiveness and the Quantum Three Box Paradox
当在实际执行的两个测量之间对可能已经执行的不同测量进行反事实推断时，会发生量子预选择和后选择（PPS）悖论。三盒悖论是这种悖论的范例，其中一个球被放在三个盒子中的一个盒子里，并推断它肯定会在盒子1和盒子2中被发现，如果盒子1和盒子2中的任何一个被自己打开。在PPS悖论中，究竟什么是危险的，这一点还不清楚，人们提出了一些经典的模型，这些模型被认为是模仿了问题的基本特征。我们表明，经典和量子选择前和选择后效应之间的本质区别在于，对于量子PPS悖论的发生，如果进行干预测量，则需要具有侵入性但不可检测。甚至对于空结果测量也需要这种侵入性。虽然一些准经典的特征（如非语境性和宏观现实主义）与PPS悖论兼容，但似乎没有完全经典的三箱悖论模型是可能的。
2012-07-12 quant-ph
On the power of non-local boxes
非本地盒是一个具有以下属性的虚拟设备：假设Alice在设备的她的一端输入一个位，Bob也这样做，它会产生两个位，一个位在Alice的一端，另一个位在Bob的一端，这样输出的XOR等于输入的AND。这个盒子的灵感来自于CHSH不等式，最初是由Popescu和Rohrlich提出来研究这个问题的：既然一对最大纠缠的量子比特是非局域的，为什么它不是最大非局域的？我们相信，理解这个盒子的力量将有助于我们深入了解量子力学的非定域性。Cerf、Gisin、Massar和Popescu最近指出，这种假想的装置能够模拟任何单重态测量的相关性。在这里，我们证明了非定域盒实际上可以做更多的事情：通过模拟幻方伪心灵感应游戏和Mermin-GHZ伪心灵感应游戏，我们证明了非定域盒可以模拟量子相关性，而在二分场景中，甚至在多方场景中，纠缠的量子比特对都无法模拟量子相关性。最后，我们证明了一个单一的非局域盒不能模拟所有的量子关联，并提出了一个推广的多方非局域盒。特别是，我们展示了量子相关性，其模拟需要指数数量的非本地盒子，在最大纠缠量子比特对的数量。
2005-11-07 quant-ph
Universal Bell Correlations Do Not Exist
我们证明，没有有限字母表的非局域盒，产生正是那些相关性，可以使用一个最大的纠缠对量子比特。更一般地说，我们证明，如果一些有限字母表非局域盒是强大到足以模拟任意本地投影测量的最大纠缠对量子比特，那么非局域盒本身不能模拟使用任何有限量的纠缠。我们还给出了这个定理的近似模拟的定量版本，以及相应的上限。
2016-12-16 quant-ph
Quantum Computer Can Not Speed Up Iterated Applications of a Black Box
让一个经典的算法是由执行该算法的一个步骤的黑盒的顺序应用程序确定。如果我们把这个黑盒看作一个预言机，它为任何查询a给出一个值F（a），我们可以在一台经典计算机上计算T个F在时间T上相对于这个预言机的顺序应用。证明了当T=O（2^{n/7}），其中n为输入长度时，F的T个顺序应用的结果不能在具有Oracle for F的量子计算机上以比时间Ω（T）更快的速度计算.这意味着没有一种量子加速经典算法的通用方法，在这种通用方法中，经典算法被视为给定黑盒的迭代应用。对于任意的时间复杂度T，量子模拟的时间下限为Ω（T^{1/2}）.
1997-12-22 quant-ph
Contextuality and nonlocality in 'no signaling' theories
我们定义了一个家庭的“无信号”二分盒任意输入和二进制输出，并与一系列的边际概率。定义相关性的动机是科亨-斯佩克定理的Klyachko版本，所以我们称这些盒子为科亨-斯佩克-Klyachko盒子，或者简称为KS-盒子。边缘覆盖了各种情况，从那些可以被经典模拟的超量子相关性，饱和克劳泽-霍恩-希莫尼-霍尔特不等式，当KS盒是一个广义的PR盒（因此是一个顶点的“无信号”多面体）。我们表明，对于某些边际概率的KS盒是经典的非局域性的克劳泽-霍恩-Shimony-霍尔特相关性，即，在模拟PR盒时，没有比共享随机性更好的资源，即使这样的KS盒不能被经典或量子资源完美地模拟所有输入。我们评论的意义，这些结果的上下文和非局部性的“无信号”理论。
2009-04-09 quant-ph
Quantum Nonlocal Boxes Exhibit Stronger Distillability
Popescu和Rohrlich提出的假设的非定域盒（\textsf{NLB}）允许空间上分离的两方，Alice和Bob，表现出比量子关联更强的关联。如果生成的相关性较弱，则有时可以通过重复应用\textsf{NLB}将其提炼为更强的相关性。出于有限的可扩展性的\textsf{NLB}的，我们在这里开始的非本地盒，输出量子态，而不是经典位（\textsf{qNLB} s）的相关性的蒸馏的研究。我们提出了一个新的协议蒸馏，并表明，它渐近蒸馏一类相关的量子非局域盒的值$1/2 (3\sqrt{3}+1) \approx 3.098076$，而相比之下，经典的非局域盒的最佳非自适应奇偶校验协议渐近蒸馏值仅为3.0。我们表明，我们的协议是一个最佳的非自适应协议的1，2和3 \textsf{qNLB}副本，通过构建一个匹配的对偶解决方案相关联的原始半定规划（SDP）。我们的结论是，\textsf{qNLB}的是一个更强的资源比\textsf{NLB}的非局域性。这个结论的主要前提是，\textsf{NLB}模型不是研究限制量子非定域性的基本原理的最强资源。因此，我们的工作提供了强大的动机，重新考虑的现状的原则，是已知的限制非局部相关性的框架下的\textsf{qNLB}的，而不是\textsf{NLB}的。
2012-04-20 quant-ph
Quantifying the randomness of copies of noisy Popescu-Rohrlich correlations
在无信号的世界中，非局域盒的输出不能完全预先确定，这是许多利用非局域性的量子信息协议中利用的一个特征，例如设备无关随机生成和量子密钥分发。非局部性和随机性之间的这种关系可以通过最小熵来正式量化，最小熵是输出不可预测性的度量，其成立的条件是任何对手的知识仅受无信号原则的限制。这个量可以很容易地计算出噪音Popescu-Rohrlich（PR）盒，非局部性的范例。在本文中，我们考虑了最小熵与几个副本的噪音PR盒。在使用n对非通信设备实现n个噪声PR盒的情况下，已知每个PR盒表现为独立的有偏硬币：每个PR盒的最小熵随副本的数量而恒定。我们表明，这并不适用于更一般的情况下，几个嘈杂的PR盒实现从一对设备，顺序使用n次或在一次运行中产生n个结果位。在这种情况下，每个PR盒的最小熵小于单个PR盒的最小熵，并且它随着副本数量的增加而减小。
2018-10-02 quant-ph
On parallel composition of zero-knowledge proofs with black-box quantum simulators
设L是一个由常数轮量子亚瑟-梅林（QAM）协议决定的语言，其可靠性误差可以忽略不计，并且除了最后一条消息之外，所有消息都是经典的。我们证明，如果这个协议是零知识的黑盒，量子模拟器S，那么L在BQP。我们的结果也适用于任何具有三轮量子交互证明（QIP）的语言，除了最后一条消息可能是经典的，具有可忽略的合理性误差和黑盒量子模拟器。这些结果特别使得某些协议不太可能并行组成，以减少合理性错误，同时使用黑盒量子模拟器保持零知识。它们推广了Goldreich和Krawczyk（1990）的类似经典结果。我们的证明是通过量子黑箱搜索的简化来实现的。我们表明，存在一个黑箱量子模拟器，这样的协议时，L notin BQP将意味着一个不可能好的量子搜索算法。
2009-02-28 quant-ph
Exploring Bell Nonlocality with Extremal Non-Signaling Boxes
Instituto Superior Técnico（里斯本高等技术学院）；Instituto de Telecomunicações（电信研究所）；Q*Bird BV（Q*Bird有限公司）；INL – International Iberian Nanotechnology Laboratory（伊比利亚纳米技术国际实验室）；Sorbonne Université, CNRS, LIP6（索邦大学，法国国家科学研究中心，LIP6实验室）；Zuse Institute Berlin（柏林祖斯研究所）；Universidad de Sevilla（塞维利亚大学）；Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional, Universidad de Sevilla（塞维利亚大学卡洛斯一世理论与计算物理研究所）；Inria, ENS de Lyon, UCBL, LIP（法国国家信息与自动化研究所，里昂高等师范学院，里昂第一大学，LIP实验室）
本文通过研究极值非信号盒，揭示了其在贝尔非局部性中的重要作用，并展示了其在解决基础问题和探索新研究方向中的潜力。
2026-10-07 quant-ph
Ignorance is a bliss: mathematical structure of many-box models
我们证明了多盒模型的命题系统总是一个集可表示的效应代数。在2-盒和1-盒模型的特殊情况下，它分别是正交模偏序集和正交模格。我们讨论了所得到的结果与所谓的局部非线性原理的关系。我们认为，盒模型的非经典性质是由命题集的简化引起的状态集的双重丰富的结果。另一方面，量子力学模型总是比经典模型有更多的命题和更多的状态。因此，我们表明，盒子模型不能被认为是量子力学模型的推广，寻求额外的原则，可以允许“恢复量子相关性”的盒子模型是，至少从基本的角度来看，毫无意义。
2016-12-30 quant-ph
Simulating nonlocal no-signaling boxes
提出一个通过RESTful Web API模拟非局域无信号盒子的计算机框架，用于教学、测试和量子硬件接口开发，并演示了CHSH游戏的实现。
2022-12-13 quant-ph
Photonic Simulation of Beyond-Quantum Nonlocal Correlations (e.g. Popescu-Rohrlich Box) with Non-Signaling Quantum Resources
本文提出利用本质非信号的物理资源与系统间动力学关联模拟 Popescu-Rohrlich 等超量子非局域关联，并在四量子比特光子平台上验证。
2025-09-30 quant-ph
Reply to "The three-box paradox revisited" by Ravon and Vaidman
我回应了Ravon和Vaidman对我的经典实现（quant-ph/0207124）的批评（quant-ph/0606067）作为一个纸牌游戏。
2007-03-01 quant-ph
Secure key distribution based on Popescu-Rohrlich box fraction of dimensionally restricted nonlocality
National Center for Theoretical Sciences, National Taiwan University（台湾大学国家理论科学中心）
本文提出了一种非线性见证，用于检测受限非本地性，并研究了受限非本地性Popescu-Rohrlich盒的性质，证明其可作为安全量子密钥分配的资源，即使未验证纠缠。
2025-12-04 quant-ph
Impossibility of Quantum Virtual Black-Box Obfuscation of Classical Circuits
虚拟黑盒混淆是一种强大的加密原语：它在加密电路的同时保持其完整的输入/输出功能。Barak等人（Crypto 2001）的一个显著结果表明，将经典电路混淆为经典电路的通用混淆器不存在。规避这种不可能结果的一个有希望的方向是将经典电路混淆成量子态，这可能更好地隐藏关于混淆电路的信息。我们表明，在错误学习（LWE）对量子计算机来说很难的假设下，这种经典电路的虚拟黑盒混淆的量子变体通常是不可能的。在此过程中，我们证明了在依赖经典辅助输入的存在下，即使是一小类经典点函数也不能被量子虚黑箱混淆。
2020-11-20 cs.CR quant-ph
Correlation-induced suppression of decoherence in capacitively coupled Cooper-pair boxes
在库珀对盒（CPB）中，来自栅偏压和背景陷阱的电荷涨落严重限制了电荷量子比特的性能。在这里，我们提出了一个实验上可实现的方法来控制这些电荷波动的退相干效应，使用两个强电容耦合的CPB。这个耦合盒系统具有两个态的低退相干子空间。我们的研究结果表明，盒间库仑关联可以帮助显着抑制退相干的两能级系统，使其成为一个有前途的候选人作为一个逻辑量子比特，使用两个CPB编码。
2005-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Opening up the Quantum Three-Box Problem with Undetectable Measurements
量子力学最显著的特征之一是测量本身所产生的深远影响。复杂的量子控制现在可以在几个实验系统中使用，每当测量引起被询问系统的干扰时，就会暴露出量子力学和经典力学之间的差异。在实践中，这种差异通常可以解释为量子力学将量子噪声添加到经典信号中所需的反作用。在这里，我们实现了“三个盒子”量子游戏的Aharonov和Vaidman在量子测量添加没有可检测到的噪声的经典信号，通过利用国家的最先进的控制和测量的氮空位中心的钻石。然后量子力学和经典力学对同一实验过程做出了相互矛盾的预测，然而经典观测者不能引用测量引起的扰动来解释这种差异。我们量化了测量的剩余干扰，并获得了以> 7.8个标准差排除任何经典模型的数据，这使我们首次从我们的系统中排除了宏观状态确定性的属性。然后，我们的实验相当于量子非上下文性的Kochen-Spekker测试，成功地解决了测量可检测性漏洞。
2012-05-11 quant-ph
The Particle in a Box in Koopman--von Neumann Mechanics: A Hilbert Space representation of Classical Mechanics
Tulane University（杜兰大学）
本文从 Koopman-von Neumann 力学视角研究盒中粒子，证明在正确壁条件下经典粒子在 Hilbert 空间中表现为空间受限但能量连续，并澄清了将 KvN 波函数误作量子概率幅导致的量子化错误结论。
2025-10-30 quant-ph
Bell measurement rules out supraquantum correlations
所谓的二分非信令盒是其统计仅受远距离位置之间没有瞬时信令的原理约束的系统。这样的系统可以表现出比量子力学所承认的强得多的相关性。受Tylec和Kubernetes量子逻辑方法的启发，J. Phys. A：Math. Theor. 48（2015）505303中，我们考虑了每方具有三个输入的非信令盒，并且仅用单个{ \it global}测量来扩展测量集合-一个模仿量子两方Bell测量的测量。然后，我们表明，这个看似温和的扩展完全排除了超量子关联：由此产生的系统承认精确的量子力学相关的两个量子比特。我们还考虑了非最大纠缠测量，获得量子和完全无信号理论之间的插值。我们的研究铺平了道路的一般程序修改无信号理论与一些测量继承自量子力学，导致各种插值之间的无信号盒和量子力学。
2018-04-11 quant-ph
No quantum realization of extremal no-signaling boxes
纯态在任何理论中都是非常重要的，因为它们代表了理论中关于系统的最大信息的状态。在这里，我们表明，一般的无信号理论的非平凡（非本地现实）的极端状态（盒）可以实现在量子理论。然后，我们探讨这一事实的三个有趣的后果。首先，由于纯状态与环境无关，因此该语句形成了针对最简单的设备无关协议的无效结果，用于随机性或针对一般无信令对手的安全密钥生成。这也引出了一个有趣的问题，即所有非极值盒是否都允许与对手的非局部相关性。其次，除了新的信息论原理（旨在从所有非信号相关性中挑选出量子相关性的集合）因此可以在任意非局部顶点上进行测试以检查其有效性之外，它还允许从量子集合中排除任何可以提取到非局部顶点的非信号相关性的盒子。最后，它也形成了一个充分条件，以确定非局部游戏没有量子获胜策略，当一个人可以表明，游戏有一个唯一的非信号获胜策略。我们说明了这些后果与广义Popescu-Rohrlich盒的例子。
2016-07-25 quant-ph
Quantum measurement of spins and magnets, and the classical limit of PR-boxes
当爱丽丝测量她所有的自旋- $\half$的一个大系综的$N$单线态，都沿着相同的方向$\vec a$，她准备在一定距离的自旋系综鲍勃，因为统计波动，有一个磁矩的顺序$\sqrt{N}$。通过使$N$足够大，可以使该磁矩任意大。我们表明，尽管如此，鲍勃不能读出这个大磁矩爱丽丝的测量方向$\vec a$的选择。我们还考虑强于量子相关性，并表明Tsirelson的约束遵循的物理假设，在宏观极限的所有测量是兼容的，这不应该导致信号。
2014-07-30 quant-ph
Geometry of quantum correlations
考虑两个观察者的量子相关向量的集合Q，每个观察者具有两个可能的二进制测量。证明了Q中的每个向量都满足二次（双曲）不等式，并且在由局部盒和所有最大地违反Clauser，Horne，Shimony，and Holt（CHSH）不等式的量子关联向量组成的二维流形上，等式成立.二次不等式与CHSH紧密相关，它们是它们的迭代版本（等式20）。因此，它被证明是包含在一个双曲立方体，其轴位于沿非局部（Popescu，Rohrlich）盒。作为一个应用，一个严格的限制率的本地盒，必须存在于每个量子关联。不等式允许测试的有效性的量子力学的基础上，从实验中测试违反CHSH的数据。值得注意的是，这些结果可以推广到n个站点的情况下，每个站点有两个可能的二进制测量。
2008-06-30 quant-ph
Non-signaling boxes and quantum logics
我们分析了所谓的非信号理论的结构，尊重相对论因果关系，但允许违反量子力学，如CHSH不等式的限制的相关性。我们讨论这些理论、量子力学和经典物理学之间的关系。特别是，我们重建的概率论足够的最简单的例子，一个非信号理论，两个非信号箱的世界，并展示其差异与经典和量子概率。我们表明，这样的理论是否可以被视为一种“推广”的量子理论的两个量子比特系统的问题，不能肯定地回答。它的一些特征使它更接近量子世界，例如测量必须是破坏性的，另一方面海森堡不确定性关系不满足。与量子力学相比，另一个有趣的性质是“经典关联态”的子集，即只有经典关联的状态，不能再现两个两态系统的经典世界。我们的结果建立了一个新的联系之间的量子信息理论和量子逻辑的成熟的理论，并可以揭示新的光的问题，为什么量子力学是区别于非信号理论。
2015-06-11 quant-ph
Feats, Features and Failures of the PR-box
量子物理学最吸引人的特征之一是可以通过测量纠缠粒子获得的相关性的非定域性。最近，人们已经注意到，非局部性可以不参考希尔伯特空间形式主义进行研究。我在这里回顾的基本数学工具的属性用于这样的研究，所谓的Popescu-Rohrlich盒，在短PR盒。它的专长之一是模拟单态和其他非局部概率分布的相关性。它的特点之一是“非定域性异常”，对信息论任务有很大的推动作用。在它的失败，不可能复制所有的多部分布和平凡的允许动态。
2006-03-11 quant-ph
Emergence of Quantum Correlations from Non-Locality Swapping
通过研究广义非信号理论，希望找出是什么让量子力学如此特别。在本论文中，我们重新审视了非信令盒的范式模型，并引入了真正的盒子的概念。这将使我们能够提出第一个广义的非信号模型，具有量子动力学。特别是，我们提出了耦合器，一个设备，使非局域交换，类似的量子纠缠交换，以及隐形传态。值得注意的是，量子关联和后量子关联之间的部分边界出现在我们的研究中。
2009-02-13 quant-ph
A note on the classical lower bound for a quantum walk algorithm
Childs等人最近发表的一篇关于量子行走的论文[STOC'03]提供了一个黑箱问题的例子，对于这个问题，有一个量子算法比最好的经典随机算法具有指数加速，但是量子算法不涉及量子傅立叶变换的任何使用。他们给出了一个指数下界的经典随机算法解决黑盒图遍历问题中定义的文件。在本文中，我们通过一个简单和更完整的分析，给出了一个改进的下界。
2003-12-31 quant-ph
Non-signaling deterministic models for non-local correlations have to be uncomputable
量子力学假定随机结果。然而，一个以确定性方式做出同样输出预测的模型，原则上在实验上与量子理论是无法区分的。在这项工作中，我们认为这样的模型的上下文中的非本地设备独立的情况下。也就是说，我们研究了确定性地产生其输出的非局部盒对。众所周知，对于非本地的这些盒子，至少一个盒子的输出必须通过某种隐藏的信令依赖于另一方的输入。我们证明，如果确定性机制也是算法的，则存在一种协议，该协议在仅了解此类算法时间复杂度的任何上限的情况下，提取隐藏的信令并将其用于信息通信。
2016-06-27 quant-ph
Diffusion Waves in Sub-Quantum Thermodynamics: Resolution of Einstein's 'Particle-in-a-box' Objection
爱因斯坦反对正统版本的完整性要求和量子理论的玻姆解释，使用“盒子里的粒子”的例子，重申和解决。这是通过证明相应的量子力学状态完全匹配经典类似物来完成的。后者被证明是由于最近制定的物理扩散波。
2008-08-01 quant-ph
On the implications of the Quantum-Pigeonhole Effect
最近的预印本arXiv/1407.3194描述了一种名为量子鸽子洞原理的效应，引起了相当大的兴趣。经典的鸽子洞原理（英语：Pigeonhole principle）是数论中的一个结果，它指出如果n个物体分布在m个盒子之间，m小于n，那么至少有一个盒子必须包含一个以上的物体。在预印本中提出了一个实验，粒子之间的相互作用将揭示它们在同一个盒子里，但量子力学测量将意味着n个物体中的任何一个都不超过1个包含在m个盒子中，即使n大于m。这一结果受到了预印本作者和其他一些人的欢迎，认为这对理解量子力学具有重要意义。在本文中，我们显示了一个完整的量子力学处理的效果似乎出现的波函数，其中每一个都受到经典PHP的组件之间的干扰的结果。
2014-12-04 quant-ph
Physical characterization of quantum devices from nonlocal correlations
在量子信息理论的设备无关方法中，量子系统被视为黑盒子，给定输入（测量设置），返回输出（测量结果）。然后，不管这些盒子的实际内部工作如何，都对它们进行处理。在本文中，我们开发了SWAP，一个理论概念，结合半定方法的工具，用于表征量子相关性，使我们能够估计从所观察到的测量统计的黑盒子的物理性质。我们发现SWAP工具提供的边界数量级优于先前已知的技术（例如：对于大于2.57的CHSH破坏，SWAP预测大于70%的单线态保真度）。这种方法也使我们能够处理迄今为止棘手的情况下，如强大的设备无关的非最大纠缠的两个quutrit状态的CGLMP方案（约旦引理不适用）和设备无关的认证纠缠测量的自测试。我们进一步应用SWAP方法将非局部相关性与工作提取和量子维度联系起来，从而证明该工具可用于研究依赖于可访问统计数据的唯一知识的各种属性。
2015-02-23 quant-ph
A Classical and Quantum Mechanical Analog of Two Capacitors Paradox
众所周知，在爱因斯坦和玻尔关于量子力学（尤其是海森堡能量-时间不确定性关系）概念基础的讨论中，最吸引人的例子之一是一个实验装置，它代表了一个挂在弹性弹簧上的盒子。在这项工作中使用的一对类似的设备制定的经典和（隐式）量子力学模拟著名的两个电容器悖论。它承认一个简单的解决方案的悖论，因为能量差或看似矛盾的“损失”，可以解释的工作的弹性力的方块在引力场的运动。（显然，最初的两个电容器悖论可以用类似的方式来解释。
2009-12-21 quant-ph
Macroscopic limit of nonclassical correlations
我们认为宏观相关性在一个二分系统由2N粒子描述的广义概率理论。特别是，我们讨论了N PR盒的情况下，双方之间共享。我们把宏观测量看作是同一区域内所有盒子上同一性质的集体测量。这种测量被认为只显示被测量的集体财产的平均价值。我们表明，对于每个观察员和N大于或等于2的两个测量，总是存在一个联合概率分布解释所有可观察到的数据，因此系统承认本地隐变量。接下来，我们将这一结果推广到包括波动测量和额外的测量设置。最后，我们讨论了我们的结果的背景下，在以前的作品中，提出了矛盾的结果。
2015-08-12 quant-ph
Variational quantum algorithm for unconstrained black box binary optimization: Application to feature selection
我们引入了一种变分量子算法来求解无约束黑箱二进制优化问题，即，目标函数为黑箱的问题。这与用于优化的量子算法的典型设置形成对比，其中经典目标函数被提供为给定的二次无约束二元优化问题并映射到泡利算子的总和。此外，我们基于量子虚时演化的收敛保证为我们的方法提供了理论依据。为了研究我们的算法的性能及其潜在的优势，我们解决了一个具有挑战性的现实世界的优化问题：特征选择。这指的是选择相关特征的子集以用于构建预测模型（例如欺诈检测）的问题。最优特征选择--当用通用损失函数来表述时--提供了很少的结构来构建经典的特征选择，从而主要导致了“贪婪方法”。这为（近期）量子算法与经典的最先进方法竞争留下了空间。我们应用我们的基于量子优化的特征选择算法，称为VarQFS，建立一个预测模型的信用风险数据集与20和59个输入功能（量子位）和训练模型，分别使用量子硬件和张量网络的数值模拟。我们表明，量子方法产生的竞争力，在某些方面甚至更好的性能相比，传统的特征选择技术在今天的行业。
2023-01-25 quant-ph
Popescu-Rohrlich box implementation in general probabilistic theory of processes
结果表明，Popescu-Rohrlich非定域盒（击败贝尔不等式的Tsirelson界）确实存在于量子和经典理论的现有结构中。特别是，我们设计了一个明确的例子，测量和准备非本地（但无信号）通道的实现非本地和无信号Popescu-Rohrlich盒内的广义概率过程理论。此外，我们提出了一个基于后选择的空间非局域实现，并表明它不需要真正的量子资源，因此，改进了以前已知的结果。解释和潜在的（空间非本地）模拟这种形式的进程非局部性和协议进行了讨论。
2020-02-17 quant-ph
Secure two-party quantum evaluation of unitaries against specious adversaries
我们描述了任何两方量子计算（由同时作用于双方寄存器的么正指定）如何可以针对我们称之为似是而非的经典半诚实对手的量子版本进行私下实现。我们的建设需要两个理想的功能，以保证隐私：一个私人交换双方持有的寄存器和一个经典的私人AND盒相当于不经意的传输。如果要评估的酉在Clifford群中，则为了隐私仅需要对SWAP的一个调用。另一方面，任何不在Clifford中的酉都需要对电路中每个R门的AND盒进行一次调用。由于SWAP本身在Clifford群中，因此该功能对于该群中任何单位的私人评估都是通用的。SWAP可以从经典的比特承诺方案或AND盒构建，但是AND盒不能从SWAP构建。由此可见，克利福德群中的幺正在某种程度上是容易的幺正。我们还表明，交换不能私下实施裸模型。
2010-09-10 quant-ph
Classical and quantum dynamics of a kicked relativistic particle in a box
本文研究了一维盒子中被踢的相对论粒子的经典和量子动力学。结果表明，在经典的情况下，混沌运动的平均动能增长的时间，而混合区的增长被抑制。然而，在规则运动的情况下，能量围绕特定值波动。通过求解含时的狄拉克方程来处理量子动力学问题，得到了单踢周期下的狄拉克方程的精确解。在量子情况下，取决于踢参数的值，平均动能可以是准周期性的，或者围绕某个值波动。通过考虑高斯波包的时空演化和分析粒子的抖动运动，研究了粒子的输运。
2018-02-16 cond-mat.mes-hall nlin.CD physics.optics
Limits of fractality: Zeno boxes and relativistic particles
物理分形总是有其分形结构的上限和下限。贝瑞已经证明，一个被严格限制在盒子里的粒子具有一个波函数，它在时间和空间上都是分形的，没有下限。在这篇文章中，这幅图的两个理想化软化，并得到相应的分形下界。对于通过重复测量创建的盒子（与量子芝诺效应类似），下限是$Δx\sim Δt (\hbar/{mL})$，其中$\Dt$是测量之间的间隔，$L$是盒子的大小。对于相对论性粒子，其下限是康普顿波长$\hbar/mc$。推导这两个结果的关键步骤是将传播算子写成经典路径上的和。
2001-09-28 quant-ph
Certification of three black boxes with unsharp measurements using $3 \rightarrow 1 $ sequential quantum random access codes
非锐化测量在量子信息理论中扮演着越来越重要的角色。本文研究了一个基于$ 3 \rightarrow 1 $序列随机存取码（RAC）的非锐化测量的三方重构变换测量实验。推导了$ 3 \rightarrow 1 $序贯量子随机存取码中两个相关见证的最优折衷，并利用该结果完成了序贯三方的量子制备、仪器和测量的自测试.我们还给出了清晰度参数的上界和下界，以完成自测试方案的鲁棒性分析。此外，我们发现，经典的相关证人违反$3 \rightarrow 1 $顺序RAC的基础上，不能同时获得两个相关证人。这意味着，如果第二方使用强非锐测量来克服经典上界，则第三方即使使用锐测量也无法做到这一点。最后，分别对基于行列式值、$2 \rightarrow 1 $和$3 \rightarrow 1 $ QRAC在不同锐度参数下的随机数生成效率进行了分析和比较。这封信为在半设备无关框架中多方之间生成随机数提供了新的思路。
2021-03-04 quant-ph
Why aren't quantum correlations maximally nonlocal? Biased local randomness as essential feature of quantum mechanics
我们认为，量子关联不是最大非定域的，使得有可能控制来自外部时空的局部结果，和量子力学出现从无时间的非定域性和偏见的局部随机性。这排除了NL（非局部）盒描述的世界。提出了一种新的实验方法。
2009-02-14 quant-ph
From estimation of quantum probabilities to simulation of quantum circuits
研究量子线路的经典可模拟性为理解量子系统的计算能力提供了一条有希望的途径。一类量子线路是否可以用概率经典计算机有效地模拟，或者可证明是难以模拟的，关键取决于“经典模拟”的精确概念，特别是所需的精度。我们认为，经典模拟的概念，我们称之为ε模拟，抓住了拥有“等效计算能力”的本质，因为它模拟的量子系统：这是统计上不可能区分代理访问ε模拟器从一个拥有模拟的量子系统。我们将ε模拟与各种替代的模拟概念联系起来，主要集中在我们称之为多边形盒的模拟器上。多边形框输出Born概率和边缘的1/poly精度加性估计。这种模拟的概念通过最近的一些可模拟性结果而获得了突出地位。接受一些合理的计算理论假设，我们表明，ε模拟是严格强于一个poly-box显示IQP电路和无条件魔态注入Clifford电路都很难ε模拟，但承认一个poly-box。相比之下，我们还表明，这两个概念是等价的输出分布的稀疏性（多稀疏性）的一个额外的假设。
2020-01-07 quant-ph
Simulating quantum correlations as a distributed sampling problem
众所周知，最大纠缠量子比特对所表现出的量子相关性可以在共享随机性的帮助下进行模拟，并辅以额外的资源，如通信，后选择或非本地盒。例如，在投影测量的情况下，可以使用一位通信或使用一个非本地盒的协议来解决这个问题。我们表明，这个问题减少到一个分布式采样问题。我们给出了一种新的方法来获得样本的偏置分布，从共享随机变量的均匀分布，并使用它来建立分布式采样协议。这种方法使我们能够得到，在一个更简单和统一的方式，许多现有的协议投影测量，并将其扩展到积极的运营商值测量。此外，这种方法自然会导致一个局部隐变量模型的维尔纳状态。
2005-07-13 quant-ph
On the Impossibility of Post-Quantum Black-Box Zero-Knowledge in Constant Rounds
研究了$\mathbf{NP}$的常数轮后量子黑箱零知识协议的存在性.作为主要结果，我们证明了$\mathbf{NP}$不存在恒轮后量子黑箱零知识论证，除非$\mathbf{NP}\subseteq \mathbf{BQP}$。由于$\mathbf{NP}$在经典环境下存在恒轮黑箱零知识参数，我们的主要结果指出了后量子零知识协议与经典零知识协议的根本区别.结合以前的结果，我们得出结论，除非$\mathbf{NP}\subseteq \mathbf{BQP}$，恒定轮后量子零知识协议$\mathbf{NP}$存在当且仅当我们使用非黑盒技术或放宽某些安全要求，如放宽标准零知识为$ε$ -零知识。此外，我们还证明了三轮和公共硬币常数轮后量子黑箱$ε$ -零知识参数$\mathbf{NP}$不存在，除非$\mathbf{NP}\subseteq \mathbf{BQP}$。
2021-06-14 cs.CR quant-ph
Classical Acceleration Temperature (CAT) in a Box
本文研究有限行程距离内缓慢加速电子的热辐射，证明其经典辐射呈普朗克分布并具有加速温度，首次给出完全参数化且谱已求解的有限距离世界线。
2024-05-06 gr-qc hep-th physics.class-ph
