Practically state-independent test of contextuality with 9 observables
我们提出了一个测试的量子上下文的一个单一的三能级系统，使用九个投影测量。它有一种不等式的形式，任何非上下文理论都必须满足这个不等式，除了最大混合态，任何量子态都不满足这个不等式。由于只有一个状态不表现出上下文性，很自然地会问状态无关测试和这里提出的测试之间有什么区别。
2012-07-05 quant-ph
Proposal for revealing quantum nonlocality via local contextuality
两个遥远的系统可以表现出量子非定域性，即使它们之间的相关性承认一个本地模型。这种非定域性可以通过测试一个系统的连续测量之间的额外相关性来揭示，该系统不允许非上下文模型，无论该系统的简化状态是什么。这表明量子上下文在量子非定域性中起着重要作用，并允许用局部性定理对Kochen-Specker进行实验检验。
2010-06-01 quant-ph
On Possibilistic Conditions to Contextuality and Nonlocality
上下文性和非定域性是量子统计所表现出的非经典性质，它们的含义深刻地影响了量子理论的基础和应用。在本文中，我们提供了一些见解，逻辑上下文和不等式自由的证明。前者可以理解为上下文性的可能性版本，而后者指的是量子上下文性/非定域性的证明，这些证明不是基于违反某些非上下文性（或贝尔）不等式。目前的工作旨在建立这两个概念之间的桥梁，我们称之为可能性悖论，这是一套可能性的条件，其发生意味着上下文/非局部性。作为主要结果，我们证明了可能性悖论的存在，其发生是一个必要和充分条件的逻辑语境在一类非常重要的情况。最后，我们讨论了这些可能性悖论的完整性所产生的一些有趣的后果。
2021-07-13 quant-ph
Quantum theory allows for absolute maximal contextuality
上下文性是量子理论的一个基本特征，也是量子计算和量子通信的必要资源。因此，研究量子理论中的语境性有多大是很重要的。线性上下文证据可以表示为$n$概率的和$S$，并且相应排他性图的独立数$α$和Tsirelson类数$\vartheta$分别是非上下文理论和所考虑的理论的$S$的最大值。如果一个理论有$\vartheta/α$接近$n$的场景，那么它允许绝对最大的上下文性。在这里，我们表明，量子理论允许绝对最大的上下文，尽管在过去考虑的贝尔和noncontextuality不等式的量子违反检查所建议的。我们的证明不是建设性的，也没有挑出明确的场景。尽管如此，我们还是确定了量子理论允许几乎绝对最大上下文性的场景。
2015-12-18 quant-ph
Distinguishing Bohmian contextuality from Kochen-Specker contextuality
Stanford University（斯坦福大学）；Linköping University（林雪平大学）
本文通过提出一种无玻姆语境性的语境本体模型，证明玻姆语境性并非科亨-斯佩克语境性的必要条件，从而区分了这两种语境性。
2026-05-26 quant-ph
Non-locality, Contextuality and Transition sets
我们利用跃迁集的概念讨论量子非定域性和上下文性。这种方法提供了一种方法来获得一个直接的逻辑矛盾与地方性/非上下文在EPRB gedanken实验，以及一个清晰的图形说明什么违反贝尔不等式量化。特别是，我们以图形方式显示这些违规行为是如何与非本地过渡集的措施。我们还引入了一种新形式的上下文性，{ \em测量排序上下文性}，即存在交换算子$\hat{\mathcal{A}}$和$\hat{\mathcal{B}}$，使得$\hat{\mathcal{A}}$的结果取决于我们是在$\hat{\mathcal{A}}$之前还是之后测量$\hat{\mathcal{B}}$。它表明（不包括追溯因果和/或阴谋理论），任何隐藏的变量理论能够重现量子统计必须有这个属性。这概括了德布罗意和玻姆的隐变量理论的另一个特点。
2007-11-16 quant-ph
Epistemic Odds of Contextuality in Cyclic Systems
从贝尔定理开始，二分随机变量的循环系统一直是量子力学中许多基础发现的对象。在这里，我们提出一个问题：如果一个人“随机”选择一个循环系统（在所有可能的系统的超盒中，都有给定的边际），那么它是上下文的几率有多大？我们发现，随着系统规模的增加，上下文的几率迅速趋于零。结果是基于上下文默认理论，其中我们不必假设系统受到无干扰/无信令约束。
2021-04-09 quant-ph
Experimental test of high-dimensional quantum contextuality based on contextuality concentration
针对高维系统量子语境性实验鲁棒性不足的问题，提出最大量子违背随维度增长的非语境性不等式族，利用语境性浓缩现象在七维全光学系统中实现了68.7个标准差的违背检验。
2023-04-04 quant-ph
How contextuality and antidistinguishability are related
Centre for Engineered Quantum Systems, School of Physics, University of Sydney（悉尼大学物理学院工程量子系统中心）；Sydney Quantum Academy（悉尼量子学院）
本文探讨了情境性与不可区分性之间的关系，将两者视为资源，证明情境性程度与不可区分性水平直接相关。
2026-03-03 quant-ph
The Logos Categorical Approach to Quantum Mechanics: I. Kochen-Specker Contextuality and Global Intensive Valuations
在本文中，我们提出了一个新的分类方法，试图提供一个原始的理解质量管理。我们的逻各斯分类方法试图把量子形式主义的主要特征作为发展一种解释理论真正在谈论什么的概念表示的立场，而不是作为需要绕过的问题，以便恢复对存在的经典“常识”的理解。特别是，我们讨论了一个解决方案，Kochen-Specker上下文通过推广的意义的整体估值。这个想法已经解决了所谓的拓扑方法质量管理-最初提出的Isham，巴特菲尔德和D在筛值估值方面。理性的方法，以质量管理提出了一个不同的解决方案，在概念的密集评价。这种新的解决方案强调了对量子形式主义的本体论（而不是认识论）解读，以及恢复对量子物理实在的客观（而不是经典）概念表征和理解的必要性。
2018-01-01 quant-ph
Can multiple observers detect KS-contextuality?
本文通过模拟公共系统中观察者违反Peres-Mermin不等式，证明多观察者顺序测量会导致态无关KS情境性丧失，并给出解析解释。
2023-12-01 quant-ph
Intrinsic Contextuality as the Crux of Consciousness
有意识的经验流是非常有背景的;它受到感官刺激，驱动器和情绪的影响，以及直接或间接地将经验主题与个人世界观的其他元素联系起来的关联网络。一个人的意识体验的情境性既增强又约束一个人的行为的情境性。由于我们无法直接了解另一个系统的意识体验，因此我们只能通过行为情境来判断一个系统是否有意识，以及在多大程度上有意识。因此，我们相信，对语境的深刻理解对于意识的研究至关重要。在量子粒子的微观世界中处理上下文的方法已经被开发出来。我们的目标是调查这些方法在多大程度上可以用来分析有意识经验中的语境性。这项工作是最近发起的跨学科合作的初步努力。
2013-10-29 q-bio.NC quant-ph
Optimal classical simulation of state-independent quantum contextuality
用经典系统模拟量子情境需要记忆。一个基本但尚未解决的问题是，所需的最小内存是多少，因此，量子系统优于经典系统的确切意义是什么。在这里，我们严格的概念，经典模拟量子态独立的上下文（QSIC）的情况下，一个单一的量子系统提交的无限序列的测量随机选择从有限的QSIC集。我们得到的最小内存所需的模拟任意QSIC集通过经典系统的假设下，模拟不应包含任何预言信息。特别是，我们表明，虽然经典模拟两个量子位测试的Peres-Mermin集需要$\log_2 24 \approx 4.585$位，模拟一个单一的qutrit测试的Yu-Oh集需要，至少，$5.740$位。
2018-03-29 quant-ph
Contextuality with Pauli observables in cycle scenarios
本文系统研究循环测量场景中多量子比特泡利可观测量的语境性，给出可实现循环规模的上下界，证明n>4时不能见证语境性而n=4时总能见证，并澄清4循环并非一般泡利场景见证语境性的必要条件。
2025-02-05 quant-ph
Separability, Contextuality, and the Quantum Frame Problem
Allen Discovery Center（艾伦发现中心）；Tufts University（塔夫茨大学）；Eastern Illinois University（东伊利诺伊大学）；University of Illinois at Urbana–Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
本文研究状态可分性、制备与测量语境性及量子框架问题的关系，证明量子框架问题的不可判定性，并揭示语境性如何由基选择等因素普遍诱导。
2023-04-19 cs.AI quant-ph
Contextuality supplies the magic for quantum computation
量子计算机有望比经典计算机有巨大的优势，但最基本的问题“量子计算的能量来源是什么？”“仍然难以捉摸在这里，我们证明了一个显着的等价性之间的发病的上下文和通用量子计算的可能性，通过魔术状态蒸馏。这是一个概念上令人满意的链接，因为上下文提供了一个独特的量子现象的基本特征之一，此外，魔态蒸馏是实验实现容错量子计算的主要模型。此外，这种联系为量子信息的资源提出了一个统一的范式：量子理论的非定域性是一种特殊的上下文，而非定域性已经被认为是实现量子通信优势的关键资源。除了澄清这些基本问题之外，这项工作还提出了量子计算的资源框架，该框架具有许多实际应用，例如表征不同的理论和实验方案之间的效率和权衡，以实现强大的量子计算，并限制量子算法经典模拟的开销成本。
2014-10-15 quant-ph
Equivalence of contextuality and Wigner function negativity in continuous-variable quantum optics
物理学的核心基础问题之一是确定是什么使一个系统成为量子系统而不是经典系统。量子系统的经典性的一个开创性概念是存在一个非上下文隐变量模型，如贝尔、科亨和斯派克在早期工作中所介绍的。在量子光学中，维格纳函数的非负性是一个普遍存在的经典概念。在这项工作中，我们建立了这两个概念之间的等价关系。特别是，我们表明，任何非上下文的高斯量子光学隐变量模型有一个替代的非负维格纳函数描述。相反，众所周知，维格纳表示提供了高斯量子光学的非负非上下文描述。因此，上下文性和维格纳负性是非经典性的等价概念，也是这个量子子理论的等价资源。特别是，上下文性和维格纳负性对于量子高斯光学的计算加速是必要的。在技术层面上，我们的结果适用于包括零差测量的高斯测量的任何子族，即，标准正交可观测量的测量。
2021-12-29 quant-ph
Bell non-locality and Kochen-Specker contextuality: How are they connected?
Bell非定域性和Kochen-Specker（KS）上下文性是逻辑上独立的概念，它们为不同的协议提供了量子与经典的优势，并且具有不同的经典模拟成本。一个自然的问题是这些概念、优势和成本之间的关系是什么。为了解决这个问题，有一个地图是有用的，它捕捉了贝尔非定域性和量子理论中的KS上下文之间的所有联系。这项工作的目的是介绍这样一个地图。在定义了贝尔非局域性和KS上下文的理想测量的理论独立的概念，我们表明，在量子理论，由于Neumark的膨胀定理，每个矩阵的量子贝尔非局域相关可以被映射到一个相同的矩阵KS上下文的相关产生的情况下，具有相同的兼容性关系，但测量是理想的，没有空间的分离是必需的。一个更困难的问题是识别相反方向的连接。我们发现，有“一对一”和部分KS上下文相关性和贝尔非本地的相关性之间的连接，为一些KS上下文的情况下，但不是所有的。然而，还有一种方法，将维度为$d$的量子系统的KS上下文相关的任何矩阵变换成两个量子子系统之间的Bell非定域相关的矩阵，每个量子子系统的维度为$d$。我们收集了所有这些连接在地图上，并列出了一些问题，可以受益于这个地图。
2021-05-30 quant-ph
Contextuality without nonlocality in a superconducting quantum system
经典实在论要求系统属性独立于它们是否被测量而存在，而非上下文性要求测量的结果不依赖于与它们一起执行的其他测量。贝尔-科亨-斯佩克定理指出，非上下文实在论不能再现单个三能级量子系统（qutrit）的测量统计。因此，与贝尔不等式测试相比，非上下文现实模型可以使用单个qutrit来测试，而不依赖于量子纠缠的概念。用实验来反驳这些模型是很有挑战性的，因为不完美可能会带来漏洞，使现实主义的解释成为可能。在这里，我们使用一个超导qutrit与确定性，二进制结果读出违反非上下文不平等，同时解决检测，个人存在和兼容性的漏洞。这种状态依赖的上下文的证据也证明了超导量子电路在表面代码架构中的容错量子计算的适用性，这是目前最有希望的可扩展量子计算的途径。
2016-10-18 quant-ph
Hilbert Space Quantum Mechanics is Contextual (Reply to R. B. Griffiths)
在最近的一篇论文中，Griffiths [38]基于相容历史解释论证了希尔伯特空间量子力学（QM）是非语境的。根据格里菲思的观点，如果仪器是“由一个有能力的实验者设计和操作的”，并且我们接受单一框架规则（SFR），那么语境性的问题就消失了。我们将从表象实在论的立场来论证，由于格里菲思对量子上下文的含义及其与物理实在和测量的关系提供了误导性的理解，因此结论是不正确的。我们将讨论如何在海森堡和玻尔创造的“客观-主观煎蛋饼”的相当普遍的不理解的上下文有其根源。我们认为，为了解读煎蛋卷，我们需要解开，首先，从朴素的现实主义，表象现实主义，其次，本体论从认识论，第三，不同的解释问题质量管理。在这方面，我们将分析什么应该被认为是有意义的物理陈述（MPS）在一个理论，并会认为，反事实推理（CR）-格里菲斯认为是“棘手的”-必须接受作为一个必要条件的任何代表现实主义解释QM。最后，我们从代表现实主义的角度讨论了什么应该被视为质量管理中的问题（以及什么不应该）。
2016-02-17 quant-ph
A Quantum Gödelian Hunch
本文提出量子理论的悖论性源于类哥德尔不完备性的不可判定性的直觉，通过量子互文性、测量问题两个案例，结合说谎者悖论逻辑结构与元互文性概念展开论证，并探讨了时间从自相矛盾中涌现的可能。
2020-05-07 physics.hist-ph quant-ph
Relational Quantum Mechanics and Contextuality
该研究探讨关系量子力学中的稳定事实问题，提出可将一致历史形式体系的数学框架纳入关系量子力学，同时明确二者诠释差异，并讨论了狭义相对论与关系量子力学的异同及跨视角链接修正方案。
2025-01-14 math-ph math.MP quant-ph
Contextuality and inductive bias in quantum machine learning
本文通过引入机器学习中的语境性框架，将操作等价性与模型编码线性守恒量的能力联系起来，证明语境性模型类比非语境性模型更具表达性，并构造量子学习模型在零和博弈玩具问题上优于经典替代模型。
2023-04-18 quant-ph
Quantum Nonlocality: how does Nature do it?
本文批判了将量子非局域性归因于时空之外作用的形而上学观点，提出量子关联源于时空对称性，并论证通过玻尔语境性可直观解释贝尔不等式违反，同时指出关闭自由选择漏洞并不等于关闭语境性漏洞。
2024-02-27 physics.hist-ph quant-ph
The Interplay between Quantum Contextuality and Wigner Negativity
量子信息在技术上的应用有望取代现在使用的所谓经典设备。了解哪些特性本质上是非经典的，对于达到优于经典的性能至关重要。本论文主要研究两种非经典行为：量子上下文性和维格纳负性。前者是一个取代量子系统可以表现出的非定域性的概念。到目前为止，它主要是在离散变量的情况下进行研究。在这些情况下，背景已被证明是必要的，并足以在某些情况下的优势。另一方面，维格纳函数的负性是量子态的另一个令人不安的非经典特征，它起源于连续变量量子光学中的相空间表述。连续变量方案为实现量子计算提供了有希望的候选方案。维格纳负性是连续变量量子加速的必要资源。然而，在连续变量情景中，语境性的理解和研究却很少。首先，我们提出了一个强大的框架，妥善处理连续变量的上下文。我们还量化的上下文在这样的情况下，通过使用无限维优化理论的工具。在此基础上，我们表明，维格纳负性是等效于连续变量的上下文相对于泡利测量，从而建立一个连续变量模拟的一个著名的结果由霍华德等人。然后，我们引入实验友好的证人维格纳负性的单模和多模量子态，与福克态的基础上，再次使用工具从无限维优化理论。我们进一步扩展了以前已知的离散变量的结果链接到一个新的信息检索领域的上下文和优势的范围。
2022-04-19 math-ph math.MP math.OC
Quantum realism and quantum surrealism
在这篇论文中，我们探讨了什么应该被认为是“经典”理论的问题，以及量子理论的哪些方面不能被任何尊重我们对经典性的直觉的理论所捕获。这种探索分为两个部分：在第一，我们回顾经典的文献结果，如Kochen-Specker定理，冯诺依曼定理，格里森定理，以及最近的想法，如区分$ψ$ -本体和$ψ$ -认识论的本体模型，Spekkens的定义的上下文，哈代的本体论超重行李定理和PBR定理。第二部分是关于语境的“正确”定义。我们定居在阿布拉姆斯基和布兰德伯格倡导的定义，由精细定理的动机，并显示这个定义与乔治布尔的工作的连接。这个定义使我们能够统一定域性和非上下文性的概念，并使用基本相同的工具来描述量子力学如何违反这些经典性概念。探索这种形式主义，我们发现了一个新的家庭的非上下文不等式。最后，我们回顾了国家独立的上下文的概念。
2014-08-29 quant-ph
Contextuality beyond the Kochen-Specker theorem
当不可能纯粹从输入/输出统计数据中区分两个不同的实验过程时，似乎有一个合理的假设，即这两个过程在物理上必须是相同的。我们称这样的假设为“非语境性”，这是莱布尼茨的不可否认的同一性原则的一个实例。从反义词的角度来看，这一假设意味着两个实验程序之间的任何物理区别必然导致它们的操作统计数据的差异。我在这篇论文中提出的结果涉及到这个假设的失败--一个被称为“语境性”的失败--当人们试图在本体模型框架中嵌入一个操作理论（如量子理论）时。Kochen-Specker定理证明了量子理论的确定性本体论模型的非上下文性的失败，即，那些本体模型，其中系统的本体/物理状态以确定性方式固定系统上的任何投影测量的结果。本文超越了Kochen-Specker（KS）定理，通过询问哪些操作事实必须在实验中得到验证来得出结论，即自然界不承认非上下文的本体模型，甚至不承认不确定的模型。这导致了非上下文不平等的准备和测量中的噪声是强大的。在量子理论的特定情况下，这些不等式是有意义的，即使当不清晰的测量（或POVM）是允许的，一个功能不共享的传统方法KS-非上下文，其中不清晰的测量是由菲亚特排除：允许他们呈现甚至平凡的POVM（与身份成比例）最大KS-上下文。在我们的方法中，平凡的POVM确实是“平凡的”（或“非上下文的”）的意义是明确的：它们只是太吵了，导致违反我们的非上下文不等式。
2016-12-21 physics.hist-ph quant-ph
Does ignorance of the whole imply ignorance of the parts? - Large violations of non-contextuality in quantum theory
我们理解物理世界的一个中心问题是，我们对整体的知识如何与我们对个体部分的知识相关联。这个问题的一个方面是：对一个整体的无知在多大程度上排除了对它的至少一个部分的知识？纯粹依靠古典直觉，人们肯定会倾向于推测，如果对整体的至少一个部分没有显著的无知，那么对整体的强烈无知就不可能出现。事实上，我们证明了这种推理在任何非上下文隐变量模型（NC-HV）中都成立。然而，奇怪的是，这样一个猜想是量子理论中的\emph{false}：我们提供了一个明确的例子，其中对整体的大量无知可以与对它的每个部分的几乎完美的知识共存。更具体地说，我们提供了一个简单的信息论不等式，该不等式在任何NC-HV中都得到满足，但该不等式可能被量子力学违反\emph{arbitrarily}。我们的不等式对量子密码学有着有趣的影响。
2011-05-04 quant-ph
The problem of quantum correlations and the totalitarian principle
极权主义原则规定，“任何不被禁止的东西都是强制性的”。量子相关性的问题是解释什么选择了贝尔和科亨-斯佩克（KS）情境场景的量子相关性。在这里，我们表明，两个假设和一个版本的极权主义原则导致量子相关。的假设是，有一个非空的一组相关性的任何KS情境和统计独立的实现任何两个KS实验。极权主义原则的版本说，任何不被这些假设所禁止的相关性都可以产生。本文包含该证明的简短版本[在{ \em Phys. Rev. A} \textbf{100}，032120（2019）中给出]，并探讨了该结果的一些含义。这篇文章是“量子力学及其他领域的上下文和概率”主题的一部分。
2019-09-24 quant-ph
Broken arrows: Hardy-Unruh chains and quantum contextuality
该研究围绕Hardy-Unruh链展开，通过模拟自旋1/2粒子的虚构香蕉模型构建分析这类特殊量子关联，阐释了量子互文性的核心特性，为理解量子关联与经典逻辑的冲突提供了新视角。
2023-08-27 quant-ph
No quantum solutions to linear constraint systems from monomial measurement-based quantum computation in odd prime dimension
Bilkent University（比尔肯特大学）
该研究排除了在奇素数维度中测量基于量子计算的线性约束系统存在量子解的可能性，揭示了上下文性在不同形式间的区别。
2026-01-16 math-ph math.MP quant-ph
Loophole-free Bell inequality violations cannot disprove local realism
该研究指出贝尔不等式推导中误将局域实在论的充分条件当作必要条件，通过构建三个违反贝尔不等式的局域实在论模型，证明无漏洞的贝尔不等式违反也无法证伪局域实在论。
2024-03-06 quant-ph
What is the most general class of quasiprobabilities of work?
如何给出量子系统热力学的统计描述是一个开放的基本问题。关于功，能量基中初始量子相干性的存在可以引起功的准概率，其可以取负值。我们的目的是确定满足某些基本条件的最一般的工作准概率。通过这样做，我们引入了一个一般的概念，拟概率类似于格里森定理。然后，我们使用这些准概率来定义工作的准概率，最后我们讨论了协议的上下文。
2022-10-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Measurements and Contextuality
在量子物理学中，术语“上下文”可以以多种方式使用。一种用法，这里称为“贝尔上下文”，因为这个想法可以追溯到贝尔，是如果$A$、$B$和$C$是三个量子可观测量，其中$A$兼容（即，尽管$B$和$C$是不兼容的，但$A$的测量可能产生不同的结果（指示量子力学是上下文的），这取决于$A$是与$B$（$\{A,B\}$上下文）一起测量还是与$C$（$\{A,C\}$上下文）一起测量。对投射量子测量测量的分析表明，量子理论是贝尔非语境的：如果$A$与$C$一起测量，则当$A$与$B$一起测量时，特定$A$测量的结果将完全相同。一个不同的定义，这里称为“全局（非）上下文”，是指是否存在（“非上下文”）或不存在（“上下文”）一个单一的联合概率分布，该概率分布以一致的方式同时将概率分配给某个可观测量集合的测量结果，而不是所有这些都是兼容的。一个简单的例子表明，这样的联合概率分布可以存在，即使在测量概率不能涉及量子系统的属性，因此缺乏物理意义的情况下，即使数学上定义良好。值得注意的是，量子样本空间，一个投影分解的身份，需要解释测量不兼容的性质在不同的运行的实验使用不同类型的设备具有张量积结构，一个事实有时被忽视。
2019-08-05 quant-ph
What is quantum in quantum randomness?
人们常说，量子随机性和经典随机性具有不同的性质，前者是本体论的，后者是认识论的。然而，到目前为止，“量子随机性中的量子是什么”的问题，即量子化和离散性对随机性的性质有什么影响，仍然有待回答。在第一部分中，我们明确了量子和经典随机性之间的差异，最近提出的量子力学本体论的基础上上下文的客观性。在这种观点中，量子随机性是上下文和量子化的结果。我们表明，这种方法强烈地影响了量子理论的目的，以及它的应用领域。特别是，它挑战了当前受经典还原论启发的计划，旨在从大量量子系统中出现经典世界。在第二部分中，我们分析量子物理学和热力学作为随机性理论，揭示它们的相互影响。最后，我们考虑在量子热力学的新兴领域中打开的量子随机性的新技术应用。
2018-04-13 quant-ph
Any theory that admits a Wigner's Friend type multi-agent paradox is logically contextual
本研究证明任何允许维格纳朋友型多智能体悖论的理论必然具有逻辑情境性，并揭示量子弗劳希格-伦纳悖论为逻辑情境性证明，同时构建了无需贝尔非局域性的新悖论。
2025-10-07 quant-ph
What does monogamy in higher powers of a correlation measure mean?
Kuvempu University（库文普大学）；Inspire Institute Inc.（Inspire研究所）；Bangalore University（班加罗尔大学）
本文研究相关度量高次幂能否使多方量子态具有单配性，通过量子亏损和经典互信息实例证明高次幂单配性不等式存在缺陷，否定其普适效用。
2014-09-04 quant-ph
Kochen-Specker Theorem, Physical Invariance and Quantum Individuality
本文试图讨论Kochen-Specker（KS）定理对物理不变性和量子个体性的解释。特别地，我们将讨论在量子力学的正统形式主义中引用客观物理性质的不可能性。通过分析物理不变性和量子上下文的意义，我们将推导出KS定理的推论，证明希尔伯特空间中的向量不能被连贯地解释为具有（客观）物理性质的对象。因此，量子物体的概念只能根据法则性质来定义。最后，我们通过分析KS定理的推论对正在进行的关于量子个体性的争论的影响来结束本文。
2017-10-09 quant-ph
Quantum Mechanics with Contextually Labeled Observables
在默认上下文理论中，表示测量结果的随机变量被上下文标记，即，不仅取决于他们测量什么，而且取决于测量是在什么条件下（在什么背景下）进行的，包括但不能简化为与给定测量“一起”进行的其他测量。在本文中，我们建议生成这些随机变量的量子可观测量也被标记为上下文，使得不同上下文中的可观测量的集合不相交。一个量子可观测量被定义为一个由可观测量的标签和希尔伯特空间中的自伴算子组成的对。如果系统始终连接（即，服从“非干扰”、“非侵入性”或“非信号”条件），在不同背景下测量相同属性的可观测量具有相同的算子。一组具有联合分布的随机变量由可交换观测量表示。然而，反过来就不正确了：来自不同背景的随机变量不具有联合分布，不管相应的可观测量是否可交换。我们说明了这一观点的观测量推导出Tsirelson界一贯连接循环系统的秩3。
2018-12-09 math.QA quant-ph
On the meaning of an additional hypothesis in the Bell's inequalities
贝尔不等式是从局部性假设、实在论假设和（不太为人所知的）可观测量的期望值的实际时间平均值和反实际时间平均值之间的相等性推导出来的。局域实在论之外的一个假设的必要性为量子力学和局域实在论之间的老争论开辟了一条有希望的出路。因为，可以推测，正是这个附加的假设，而不是局部实在论，在报告违反贝尔不等式的实验中被推翻了。然而，在一个物理上合理的过程中，如何违反附加假设存在疑问。一个简单的例子表明，这是可能的，额外的假设的有效性和贝尔不等式的有效性之间的关系，并考虑其物理意义，提出。
2014-02-25 quant-ph
What is nonclassical about uncertainty relations?
不确定性关系表示对单个状态的不同测量的结果可以联合预测的程度的限制。在量子理论中，非平凡的不确定关系的存在通常被认为是一种背离经典世界观的方式。然而，这一观点被这样一个事实所破坏，即存在着表现出非平凡的不确定性关系的操作理论，但只要它们承认一个广义的非语境的本体论模型，它们就与经典世界观相一致。这就引出了一个问题，即不确定关系的哪些方面（如果有的话）不能以这种方式实现，从而构成真正的非古典性的证据。我们在这里考虑描述一对二进制结果测量的可预测性之间的权衡的不确定性关系（例如，在量子理论中测量泡利X和泡利Z观测值）。我们表明，一类理论满足特定的对称性，这种可预测性的权衡的功能形式受到约束的noncontextuality低于一个线性曲线。由于量子比特量子理论具有相关的对称性，它的可预测性权衡描述了一个圆的一部分，这一事实违反了这种非上下文约束，因此构成了一个不确定关系的函数形式如何证明上下文性的例子。我们还推导出一组选定的操作箔量子理论的影响，并考虑推广到三个测量。
2022-12-12 quant-ph
State-injection schemes of quantum computation in Spekkens' toy theory
Spekkens的玩具理论是一个非语境的隐变量模型，具有认知限制，即观察者对现实的了解。在[3]中已经证明，对于奇维量子，它在操作上等价于利用Gross的离散Wigner函数理论的稳定器量子力学。这个结果在量子比特的情况下不成立，因为量子比特稳定器量子力学的任何维格纳函数表示都不可避免地具有负性。在这项工作中，我们定义和验证的子理论的Spekkens的理论是操作等价的子理论的稳定器量子力学。我们使用这些Spekkens的子理论作为一个统一的框架，为已知的例子，状态注入方案的上下文是一个注入的资源，以达到通用的量子计算。此外，我们证明了，在量子比特的情况下，稳定剂量子力学可以减少到一个斯佩肯斯的子理论的意义上说，它的所有对象，不属于斯佩肯斯的子理论，即非协变克利福德门，可以注入。这表明，在Spekkens的子理论中，我们拥有工具箱来对它们之外的每个对象进行状态注入，这表明没有必要使用更大的子理论来通过状态注入实现通用量子计算。最后，我们提出了一种新的计算方案，我们的方法是基于CCZ状态的注入，我们还涉及不同的上下文证明不同的状态注入的非协变门。
2019-07-31 quant-ph
Quantum nonlocality does not imply entanglement distillability
纠缠和非定域性是量子理论的两个基本方面，在量子信息科学中起着重要的作用。然而，纠缠和非定域性之间的确切关系仍然知之甚少。在这里，我们在这个方向上取得了进展，表明，与以前的工作建议，量子非局域性并不意味着纠缠可分割性。具体地说，我们解析地提出了一个3量子比特纠缠态，是沿着任何bipartition可分离。这意味着从这种状态中不能提取出任何二分纠缠，因此是完全束缚纠缠的。然后，我们表明，这种状态仍然违反了贝尔不等式。我们的结果也反驳了Asher Peres提出的一个长期猜想的多方版本。
2012-01-21 quant-ph
Many Worlds Model resolving the Einstein Podolsky Rosen paradox via a Direct Realism to Modal Realism Transition that preserves Einstein Locality
量子物理实验对贝尔不等式的违反否定了所有相对论微观因果的经典实模型，即短局域实模型（LRM）。非定域性，臭名昭著的“幽灵般的相互作用在一个距离”（A。爱因斯坦），已经足够的“不真实”，以激励修改“现实”在“本地现实”。这导致了许多世界，最终导致了许多思想解释。我们引入一个简单的多世界模型，解决了爱因斯坦波多尔斯基罗森悖论。该模型从经典LRM开始，从而澄清了多世界概念本身并不意味着量子物理。一些所需的非局部性，例如在相等的测量角度的反相关性，已经存在，但贝尔不等式当然不能被违反。一个简单而自然的步骤将这个LRM变成一个预测正确概率的量子模型。有趣的是，关键的一步显然不是修改定域性，而是修改实在性：以前可能仍然是直接实在论的东西变成了模态实在论。这支持了从关注量子力学的非定域性转向成熟的结构实在论的趋势，这种结构实在论保留了微观因果关系。
2011-08-08 physics.hist-ph quant-ph
How (Maximally) Contextual is Quantum Mechanics?
Bell-Kochen-Specker上下文性的证明表明，存在投影仪集合，它们不能被分配为0或1，使得由它们形成的每个基恰好包含一个1分配的投影仪。相反，至少一些投影仪必须具有取决于测量它们的\emph{context}的估价。这激发了投影仪的\emph{how many}必须具有上下文评估的问题。在本文中，我们证明了一个约束的量子系统上的秩-1投影测量的分数必须被认为是具有上下文相关的估值作为量子维数的函数，并表明，量子力学是不是上下文，通过这个度量，作为其他可能的物理理论。试图找到产生高品质因数值的量子力学场景可以被认为是寻找小Kochen-Specker集的推广或扩展。我们还将这一结果推广到投影值测度，投影值测度具有任意相等秩。
2017-12-11 quant-ph
Comment on "Dr. Bertlmann's Socks in a Quaternionic World of Ambidextral Reality"
我指出了Joy~Christian在IEEE Access上发表的论文“Dr. Bertlmann's Socks in a Quaternionic World of Ambidextral Reality”中的关键错误。克里斯蒂安的模型并没有产生单重态相关性，而实际上只是简单地再现了贝特曼效应。约翰·贝尔的朋友兼同事、欧洲核子研究中心的莱因霍尔德·伯特曼年轻时总是随意穿一只粉红色和一只蓝色的袜子。当你看到他左脚的那一刻，你就知道他右脚上的袜子是什么颜色的。超距作用？正如约翰·贝尔（John Bell）喜欢解释的那样，量子纠缠无法用如此简单的方式来解释。然而，克里斯蒂安的模型赋予了EPR-B实验中的两个粒子在源处相等且相反的自旋，选择由公平的掷硬币决定。无论它们如何被测量，这些自旋都被恢复。克里斯蒂安的计算机模拟工作原理是，实际上根本不模拟他的模型，而是几乎直接跟踪他的计算机代数软件包中内置的负余弦。贝尔定理没有被证伪。关于它对物理学基础和量子信息工程（量子通信、计算）的意义的争论，今天比以往任何时候都更加激烈。基督教的论文，唉，没有贡献的辩论，但分散了它。一个可能的作用，几何代数仍然是开放的，值得进一步调查，通过适当的理解贝尔定理的数学内容通知。
2022-05-27 physics.gen-ph quant-ph
Bell's Inequalities: Foundations and Quantum Communication
努力构建更深层次的、现实的、物理描述的水平，其中单个系统具有像经典物理中那样通过测量揭示的预先存在的性质，这被称为隐变量程序。证明一个隐变量程序必然要求某些实验的结果与量子理论的预测不一致，这被称为“不可行定理”。贝尔定理排除了局部隐变量理论。Kochen-Specker定理排除了非上下文隐变量理论。在局部隐变量理论中，超光速的影响是被禁止的，因此给定测量（实际的，或者只是潜在的可能）的结果与其他测量设备的设置无关，这些测量设备处于类似空间的分离状态。在非关联的隐变量理论中，一个（简并）可观测量的预定结果独立于与之联合测量的任何其他可观测量。量子通信和量子计算优于经典的对应物是量子信息科学的基本原则。如果这是真的，一些基本的量子特性必须在信息处理任务的性能优于经典的背后。本章旨在建立某些量子信息协议和量子理论中的基础问题之间的联系。在简要讨论了贝尔定理最常见的误解和讨论了它的真正含义是什么之后，将展示如何在量子信息应用中使用量子上下文性和违反局域实在论。
2009-09-14 quant-ph
