Pseudo-telepathy games and genuine NS k-way nonlocality using graph states
我们定义了一个家庭的伪心灵感应游戏使用图形状态,扩展了Mermin游戏。这个家族还包含一个用来定义量子概率分布的游戏,这个概率分布不能被任何数量的PR盒模拟。我们推广了这一结果,证明了由13个顶点上的Paley图状态得到的概率分布不能被任何数量的4-部非局部盒模拟,并且在多于$k^{2}2^{2k-2}$顶点上的Paley图状态提供的概率分布不能被k-部非局部盒模拟
2012-11-26 quant-ph
Certifying the absence of quantum nonlocality
量子非定域性是量子力学固有的非经典特性,它通过对非定域博弈的贝尔不等式的破坏而表现出来。我们表明,在一个相当一般的设置,一个简单的扩展的非局部游戏可以证明,而不是量子非局部性的情况下。通过对位,我们的结果意味着这样一个游戏的超经典性能,确保一个球员的输出是不可预测的其他球员。以前,这种产出的不可预测性是第三方知道的。
2016-08-02 quant-ph
Examining the effect of quantum strategies on symmetric conflicting interest games
给出了满足以下条件的二人博弈的显式构造:(i)关于局中人排列的对称性;(ii)存在由贝尔不等式得出的总收益上界;(iii)存在总收益饱和上界的不公平均衡.量子对应的游戏被认为只拥有公平的均衡和战略优于经典的。
2017-06-11 quant-ph
Strong Quantum Solutions in Conflicting Interest Bayesian Games
量子纠缠最近已经被证明是两个参与者Alice和Bob之间的不完全信息的冲突利益游戏中的有用资源[Pappa等人,物理修订版信函114,020401(2015)]。这类游戏的一般设置是相关策略,其中竞争参与者之间的相关性是通过一个可信任的共同顾问建立的;然而,参与者不需要向顾问透露他们的输入。到目前为止,这种博弈中的量子优势已经在有限的意义上被揭示出来。给定一个量子相关均衡策略,其中一个参与者仍然可以通过一些经典相关均衡策略获得高于量子平均的收益。在这项工作中,通过考虑一类非对称贝叶斯博弈,我们证明了存在的游戏与量子相关的均衡,其中两个球员的平均收益超过各自的个人最大值,每个球员在所有经典相关的均衡。
2017-11-16 quant-ph
Stronger Nonlocality in GHZ States: A Step Beyond the Conventional GHZ Paradox
本文提出随机化变体GHZ博弈,通过随机选取承诺条件并仅披露给随机一方,证明其可由GHZ态完美求解,展现出更强的非定域性,且在分布式多体通信复杂度任务中具备更大通信优势。
2024-09-24 quant-ph
Extended Nonlocal Games from Quantum-Classical Games
在量子纠缠和非定域性的研究中,考虑了几种不同的非定域博弈。本文涉及其中的两个变种,称为量子经典游戏和扩展的非局部游戏。我们给出了一个扩展的非局部游戏的任何量子经典游戏,允许一个翻译有关量子经典游戏的某些事实,扩展的非局部游戏的建设。特别是,基于Regev和Vidick的工作,我们得出结论,存在扩展的非局部游戏,没有有限维纠缠策略可以是最优的。虽然这个结论是Slofstra最近工作的直接结果,他证明了普通(非扩展)非定域博弈的更强,类似的结果,但基于我们构造的证明要简单得多,并且构造本身可能在纠缠和非定域性研究中有其他应用。
2017-09-05 quant-ph
Classical Interaction Cannot Replace Quantum Nonlocality
我们提出了一个两个球员的通信任务,可以解决一个协议的多对数成本的同时消息传递模型与经典的通信和共享纠缠,但需要指数更多的通信在经典的交互式模型。我们的第二个结果是一个输入长度为$n$,输出长度为多对数长度的两人非定域博弈,参与者可以以1-o(1)的概率赢得共享多对数纠缠量。另一方面,即使允许参与者在交互通信中为某些$k\inΩ(n^{1/4})$交换多达k位,没有纠缠的参与者也会以概率$Ω(1)$输掉游戏。这两个结果几乎给出了两方纠缠的非定域性质的最强可能(也是已知最强的)指示。
2009-01-08 quant-ph
Bounds on Multipartite Nonlocality via Reduction to Biased Nonlocality
School of Mathematics and Computer Science, Institute of Business Administration(商业管理学院数学与计算机学院)
本文通过LOCCG模型为THRESHOLD游戏提供多方非局域性的最优界,并建立多方非局域性与偏双局域性游戏之间的减少关系。
2026-04-13 cs.IT math.IT quant-ph
The right entanglement for perfect nonlocality and zero-error communication
University of Copenhagen(哥本哈根大学)
本文通过构造带标志的魔方博弈,证明完美非局域性需要特定非最大纠缠态,并利用博弈到信道约化表明该纠缠在零误差通信中优于最大纠缠态。
2026-10-06 quant-ph
A nonlocal game for witnessing quantum networks
非定域博弈作为纠缠非定域性的一种新的证明,在各个领域都有着重要的意义。已知的非局域博弈或等价的线性贝尔不等式只适用于单纠缠的贝尔网络。本文的目标是提出一个统一的方法来构建网络场景中的合作博弈。首先,我们提出了一个有效的方法来构建许多多部游戏从任何图。主要思想是基于纠缠的量子网络的图形表示。通过给出一个简单的充要条件,进一步说明了这些具有量子优势的图形博弈。图形游戏意味着由EPR态组成的一般量子网络的非定域性的第一个线性测试。它还允许生成超越知名CHSH游戏的新实例。我们的结果在量子网络,贝尔理论,计算复杂性和理论计算机科学中有有趣的应用。
2019-11-09 quant-ph
Nonlocality of All Quantum Networks
在某些复合量子系统中,由局域测量得到的多体关联与经典的结果不一致。这种不一致性被称为量子非定域性,是量子理论基础上的一个里程碑。然而,决定一个非定域量子态仍然是NP困难的。我们研究了一个扩展的问题:如何刻画网络中分布和可测的量子态的非定域性质。我们首先利用半量子非定域博弈证明了链式量子网络的一般三重非定域性。然后,我们介绍了一种新的方法来证明一般的激活非定域性作为一个结果的纠缠交换的所有二体纠缠态。结果进一步应用于所有由任意纠缠态组成的非平凡量子网络的多体非定域性和激活非定域性。我们的结果提供了所有连接的量子网络或非平凡的混合网络的非局域性证人和量子优越性与经典网络相比。
2018-06-26 quant-ph
Fault-tolerant Preparation of Distant Logical Bell Pair -- with application in the magic square game
针对容错非定域博弈中噪声导致纠缠消耗激增的问题,提出接口电路与逻辑 EPP,制备并纯化远距离逻辑 Bell 对,在级联 Steane 码下实现指数级 Bell 对节省并给出噪声阈值。
2025-03-17 quant-ph
Survey on Nonlocal Games and Operator Space Theory
这篇评论文章关注的是最近发现的算子空间之间的连接,Banach空间的非交换扩展,和量子非局部性,一个引人注目的现象,它是量子力学的许多应用程序的基础信息理论,密码学和算法。利用非局部博弈的框架,我们将量子力学的非局部性测度与Banach空间和算子空间范畴中的某些规范联系起来。我们调查最近的结果,利用这种连接,以获得大的违反贝尔不等式,研究游戏的经典和量子值的复杂性及其与Grothendieck不等式的关系,并量化不同类别的纠缠态的非定域性。
2015-12-01 math.FA math.OA quant-ph
Superactivation of genuine multipartite Bell nonlocality from two-party entanglement
Département de Physique Appliquée, Université de Genève(日内瓦大学应用物理系)
研究揭示了通过双体纠缠在多复制情况下实现真正的多体非局域性的最弱资源,提出了一种高效的认证方法和完美并行重复结果。
2026-03-18 quant-ph
Nonlocal correlations: Fair and Unfair Strategies in Bayesian Game
有趣的是,量子非定域性和贝叶斯博弈论这两个看似无关的概念之间建立了联系。它已被证明,非局部相关性的形式的建议可以优于经典的均衡策略,在共同利益的贝叶斯游戏,也在冲突的利益游戏。然而,经典的均衡策略可以分为两种类型,公平和不公平。在公平均衡中,不同参与者的收益是相同的,而在不公平均衡中,他们的收益是不同的。非局部相关性的优势已被证明是公平的策略。在这项工作中,我们表明,量子策略甚至可以胜过不公平的经典均衡策略。为此目的,我们考虑一类两个球员的游戏,作为一个特殊的情况下,包括冲突的游戏中提出的[物理。114,020401(2015)]。这些博弈既可以有公平的经典均衡,也可以有不公平的经典均衡,也可以只有不公平的经典均衡。我们提供了一个简单的分析表征的非局部相关性,在这些游戏中的经典均衡策略是有利的。
2016-03-09 quant-ph
Bounds on quantum nonlocality
研究量子非定域性的主要目标之一是确定贝尔情形下量子关联所达到的最大破坏。然而,给定一个贝尔不等式,没有通用的算法来执行这个任务。作为一个中间步骤,有效的可计算边界的发展发挥了重要作用,该领域的进步。在这篇论文中,我们在计算复杂性的框架下讨论了确定Bell表达式的量子值的问题。然后,我们提出了我们的贡献,探索有效的计算边界(基于一些矩阵的谱范数)的量子值的一类特殊的贝尔不等式:线性游戏。我们得出了几个结果的两部和多部的情况。
2017-04-17 quant-ph
Optimality of semiquantum nonlocality in the presence of high inconclusive rates
量子非定域性是一种违反直觉的现象,超出了因果影响的范围。最近,贝尔不等式被推广到量子输入的情况下,导致一个强大的半量子贝尔不等式,能够检测任何纠缠态的家庭。在这里,我们专注于一个不同的问题,并探讨如何本地不可分割的量子输入和后选择可能会影响的要求,以检测半量子非局域性。为此,我们考虑了一个半量子非局域游戏的基础上本地不可区分的量子比特输入,并推导出其后选择的本地和量子边界,通过使用一个新的连接到本地可分辨的量子态。有趣的是,我们发现后选择的本地绑定是独立的测量效率和贝尔违反增加与较低的测量效率。
2016-06-15 quant-ph
Nonlocal Games Revisited: A Representation-Theoretic Path from Bell Locality to Quantum Pseudo-Telepathy
Sorbonne Université(索邦大学)
本文通过连接贝尔局域性框架与非局域游戏的多种数学表示,探讨了非局域游戏作为几何对象、优化问题和算子构造的多维视角,揭示了贝尔不等式违反、完美量子策略与半正定松弛之间的关系。
2026-04-10 quant-ph
Playing Nonlocal Games with Little to No Shared Randomness
University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
该研究探讨共享随机性受限的贝尔非局域性经典模型,通过评估线性贝尔泛函刻画无共享随机性的关联,扩展至量子网络时构建非线性不等式,还将其应用于生成有限共享随机性二分场景的熵型贝尔不等式。
2026-08-11 quant-ph
Post-selection games
Universidad de Valladolid(瓦拉多利德大学);Laboratory for Disruptive Interdisciplinary Science (LaDIS)(颠覆性跨学科科学实验室)
本文提出后选择游戏,通过允许裁判舍弃轮次,扩展了非本地游戏,以更有效地分析低检测效率的贝尔测试。
2026-11-04 quant-ph
When Quantum Nonlocality Does Not Play Dice
The University of Hong Kong(香港大学);Université libre de Bruxelles (ULB)(布鲁塞尔自由大学)
研究量子非定域性与随机性的关系,通过基于非局部博弈对称确定性扩展的构造,发现存在虽被量子关联最大违背但无法证明随机性的贝尔不等式,还构造了具确定性的量子关联,明确了量子非定域性中确定性的精确界限。
2026-07-14 quant-ph
Quantum advantages of communication complexity from Bell nonlocality
交流游戏是研究物理理论局限性的重要工具。通信复杂性(CC)问题是一个典型的例子,其中几个分布式的各方试图联合计算一个给定的函数与有限的经典通信。在这项工作中,我们提出了一种方法来构造CC问题的贝尔测试在图论的方式。从一个实验相容图和相应的Bell检验函数出发,构造一个编码每条边信息的目标函数,然后利用该目标函数构造一个CC函数,通过预共享纠缠态,该CC函数的成功概率将超过任意经典策略。本文还讨论了基于Popescu-Rohrlich盒的无信令协议,在这种情况下成功概率可达1。
2021-06-01 quant-ph
Multistage games and Bell scenarios with communication
贝尔非定域性是量子理论的基石,其在从密码学到分布式计算和博弈论的信息处理中的应用。事实上,众所周知,贝尔定理可以正式链接到贝叶斯游戏,允许使用非局部相关性来建议玩家,从而实现经典无法获得的新平衡点。在这里,我们概括了这种联系,证明了多级游戏的不完全信息与贝尔方案涉及双方之间的测量结果的通信之间的连接。我们应用的一般框架的几个感兴趣的情况下,并分析量子非局域关联达到的平衡。
2020-12-01 quant-ph
Strength of the nonlocality of two-qubit entangled state and its applications
本研究通过XOR游戏定义两量子比特纠缠态的非定域性强度$S_{NL}$,推导其与物理量$M$的关系,修正定义以检测CHSH不等式无法识别的非定域性,并给出其在量子隐形传态等领域的应用。
2023-04-09 quant-ph
Fine-grained uncertainty relation and biased non-local games in bipartite and tripartite systems
细粒度的不确定性关系可以用来区分经典,量子和超量子相关的基础上,他们的非局域性的强度,已经显示了无偏测量设置的二分和三分系统。在这里,我们考虑的情况下,当两个和三个政党,分别选择设置与偏见,玩某些非本地游戏。我们分析表明,虽然细粒度的不确定原理仍然能够区分经典,量子和超量子相关的偏置设置对应于一定范围的偏置参数,上述歧视并不表现为所有偏置。
2013-01-04 quant-ph
On the Advantage of Irreversible Processes in Single-System Games
CHSH无信号博弈通过展示经典策略、量子纠缠策略和无信号策略的胜率之间的差距来研究贝尔非定域性。同样,CHSH* 单系统游戏通过展示经典可逆策略、量子可逆策略和不可逆策略的胜率之间的差距,探索了不可逆过程的优势。擦除规则的不可逆过程对于CHSH* 单系统游戏来说是至高无上的,但这种“擦除规则”并不一定延伸到每一个单系统游戏:我们引入32-游戏,其中可逆性是无关紧要的,只有经典操作和量子操作之间的区别才是重要的。我们通过修改CHSH* 游戏来展示我们的新见解,使其免擦除,同时保留其量子优势。我们的结论是相反的过程:我们调整32-Game,使其易被擦除,并在此过程中消除其量子优势。结论是,当单个系统的大小太小,爱丽丝无法对她的整个输入进行编码时,量子优势和擦除优势可以独立发生。
2020-05-16 quant-ph
Quantum Locality in Game Strategy
博弈论是一个成熟的数学分支,其形式主义有着广泛的应用,从社会科学,生物学,经济学。在量子信息科学的推动下,新的游戏策略的制定出现了飞跃,这些策略导致了新的(量子纳什)平衡点,如果允许共享和处理量子物理定律所规定的联合信息,则某些经典游戏中的玩家总是表现出色。我们表明,对于一个二分的非零和游戏,输入局部量子相关性,特别是可分离的状态,足以实现任何策略,使用经典资源的优势,从而免除量子非局部性,纠缠,甚至不和谐的球员之间的输入状态。这突出了纯量子相干性在为某些协议提供动力方面所发挥的显著关键作用。最后,我们提出了一个实验,使用可分离的状态和基本的光子干涉来证明本地相关的量子优势。
2016-09-21 quant-ph
Equivalence between Bell inequalities and quantum Minority game
我们证明了,对于一组连续的纠缠四分态,最大化支付的任务在竞争策略的四个球员量子少数民族游戏是等价于最大化违反一个四粒子贝尔不等式与每个观察者选择相同的两个二分观测集。我们得出结论:(i)支付规则和贝尔不等式之间存在直接的对应关系,(ii)在评估这些贝尔不等式的策略和测量观测量的选择。我们还表明,贝尔多项式(在一个单一的平面)和四个球员,对称,二进制选择量子游戏之间的这种对应关系是唯一的四个球员量子少数民族游戏和它的“反少数民族”版本。这表明四人少数博弈不仅在量子博弈中有着特殊的作用,而且在Bell型量子非定域性研究中也有着特殊的作用。
2008-09-23 quant-ph
Characterizing the Nash equilibria of three-player Bayesian quantum games
具有不完全信息的量子博弈可以在贝叶斯框架内进行研究。我们分析了EWL框架内量化的游戏[Ewert,Wilkens和Lewenstein,Phys Rev. Lett。83,3077(1999)]。我们解决了各种两个玩家的量子游戏的纳什均衡,并比较相应的经典游戏的解决方案的结果。然后,我们分析贝叶斯游戏中有不确定性的球员类型在两个球员的利益冲突的游戏。贝叶斯游戏的解决方案被发现有一个相位的结构,不同的平衡存在于不同的参数区域,这取决于量的不确定性和纠缠的程度。我们发现,在帕累托最优解不是纳什均衡的游戏中,量化的游戏可能比经典的版本有优势。此外,我们分析的行为的解决方案的战略选择接近一个无限制的操作。我们发现,一些游戏有一个连续的解决方案,一个简单的限制游戏的解决方案的限制。对贝叶斯量子博弈论的更深入理解可能会导致多智能体环境中的新量子应用。
2017-03-07 quant-ph
Monogamy of Nonlocal Games
本文提出一种将贝尔单调性关系从特定配置扩展到所有多人设置的方法,证明CHSH博弈非局域性仅存在于两人和直线四人场景,并首次发现不受量子纠缠单调性影响的非局域博弈。
2025-02-19 quant-ph
Quantum Games and the Relationships between Quantum Mechanics and Game Theory
量子博弈为解决博弈论中的经典问题和困境提供了新的视角。可以提出某些量子化关系,其目标是将博弈推广到允许行为线性叠加的量子域。这种量子化让我们从量子力学相互作用的角度来描述和解决系统成员之间的冲突或合作行为所引发的问题。这使我们的有趣的方面,只能通过量化的游戏,如玩家之间的纠缠的可能性,在一个系统中的社会经济温度的定义,集体福利原则,通过量子信息理论和全球化进程的元素的游戏分析,可以观察到。量子力学和博弈论之间的关系也进行了研究,它表明,虽然两个系统分析是通过两个理论描述明显不同(量子力学和博弈论)都是类似的,因此完全等同。
2016-12-08 quant-ph
Equivalence between face nonsignaling correlations, full nonlocality, all-versus-nothing proofs, and pseudotelepathy
本文证明面非信号相关性、完全非局域性、全无证明与伪心灵感应四者等价,并给出识别方法,证明量子力学在两类贝尔场景中不允许此类相关性。
2024-11-07 quant-ph
Minimal Scenarios Witnessing Genuine Multipartite Nonlocality Possibilistically
LSU New Orleans(路易斯安那州立大学新奥尔良分校)
该研究探讨真正多体非定域性,利用 inflation 技术证明五体贝尔场景下存在稳健 LOSR-GMNL 游戏,构建的ε-最优量子策略可任意精度逼近概率1获胜策略。
2026-10-23 cs.IT math.IT quant-ph
Classical vs. quantum communication in XOR games
在这项工作中,我们引入了量子非局域性和通信复杂性问题之间的中间设置。更准确地说,我们研究了当Alice和Bob被允许使用有限数量的单向经典通信$ω_{o.w.-c}(G)$(分别为)时XOR博弈$G$的价值。单向量子通信$ω_{o.w.-c}^*(G)$),其中$c$表示比特数(分别为量子位)。这里的关键量是商$ω_{o.w.-c}^*(G)/ω_{o.w.-c}(G)$。我们提供了一个通用的方法来获得贝尔不等式违反一般贝尔泛函的XOR游戏的商$ω_{o.w.-c}^*(G)/ω_{o.w.-2c}(G)$大于1。特别是,这允许从通信复杂性问题中找到(无界)贝尔不等式违反,其精神与Buhrman等人(2016)最近的工作相同。我们还提供了一个XOR游戏的例子,对于这个游戏,先前的商在信息量$c$方面是最优的(直到对数因子)。有趣的是,这个博弈中每个参与者只有多项式的输入。对于分离函数的经典与量子通信复杂度的相关问题,已知的实现指数分离的示例需要每方指数地多个输入。
2017-07-03 quant-ph
Quantum Nonlocality under Latency Constraints
Yau Mathematical Sciences Center, Tsinghua University(丘成桐数学科学中心,清华大学);Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications (BIMSA)(北京国际数学研究中心);Center for Mathematics and Interdisciplinary Sciences, Fudan University(复旦大学数学学院);Shanghai Institute for Mathematics and Interdisciplinary Sciences (SIMIS)(上海数学与交叉学科研究院);Department of Computer Science and Technology, Tsinghua University(清华大学计算机科学与技术系);Zhongguancun Laboratory(中关村实验室);Inria, Université Grenoble Alpes(法国国家信息与自动化研究所,格勒诺布尔阿尔卑斯大学);CNRS, Grenoble INP, LIG, Université Grenoble Alpes(法国国家科学研究中心,格勒诺布尔理工学院,信息语言交互实验室,格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Zhili College, Tsinghua University(清华大学智班);Department of Electrical and Computer Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校电气与计算机工程系);Research Institute of Intelligent Complex Systems, Fudan University(复旦大学智能复杂系统研究院)
研究在延迟约束下量子非定域性问题,引入延迟约束博弈数学框架,将时空局域性纳入贝尔不等式表述,可研究低延迟下量子力学怪异之处,还能描述实时决策场景,揭示量子关联在其中的效用。
2026-07-17 quant-ph
Study of entanglement via a multi-agent dynamical quantum game
Bar Ilan University(巴伊兰大学);Ben-Gurion University of the Negev(内盖夫本-古里安大学)
本研究拓展量子博弈理论,以多捕食者单猎物的生态模型为对象,发现量子纠缠强度显著影响系统渐近行为,还提出量子关联网络建模方法以借用经典网络理论工具,为量子博弈及相关应用提供新视角。
2022-08-17 quant-ph
Experimental Demonstration of Quantum Pseudotelepathy
量子伪心灵感应是非定域性的一种强形式。与传统的量子策略在统计上获胜的非局部博弈不同,例如,在Clauser-Horne-Shimony-Holt游戏中,量子伪心灵感应原则上允许量子玩家以概率1。在这项工作中,我们报告了一个忠实的量子伪心灵感应的实验演示,通过玩非本地版本的Mermin-Peres幻方游戏,其中Alice和Bob合作填写一个3 × 3幻方。我们采用超纠缠方案,并准备光子对纠缠在偏振和轨道角动量自由度,这样的实验是在一个资源有效的方式进行。在局部性和公平抽样假设下,我们的结果表明,量子玩家可以同时赢得所有的查询超过任何经典的策略。
2022-08-18 quant-ph
Three-qubit nonlocality paradoxes: beyond GHZ
Simon Fraser University(西蒙菲莎大学)
本文通过引入新的结构和组合技术,完全分类了基于双条件奇偶性证明的三量子比特非局域性悖论,揭示了比先前理解更丰富的悖论景观。
2026-10-06 cs.LO math-ph math.MP
All Entangled Quantum States Are Nonlocal
本文从纠缠理论通常采用的局域操作和经典通信的范式出发,研究了利用局域操作和共享随机性实现量子态的相互转换。给出了两个给定的量子态之间存在这种变换的一组充分必要条件,它们在适当的一类非局部博弈中产生的收益。结果表明,这类非定域博弈能够证明量子纠缠,无论这种纠缠有多弱,都能揭示任何纠缠量子态的非定域性。提供了一个说明这一事实的例子。
2012-05-17 quant-ph
Extended Nonlocal Games
纠缠和非定域性的概念是量子信息理论中最引人注目的组成部分。更好地理解这些概念的一个工具是非局部博弈模型;一个抽象物理系统模型的数学框架。最简单的非局部博弈的例子包括两个参与者,爱丽丝和鲍勃,一旦博弈开始,他们就不允许彼此通信,他们合作对抗一个被称为裁判的对手。本论文的重点是一类称为扩展非局部博弈的博弈,非局部博弈是其中的一个子集。在扩展的非局部博弈中,参与者最初与裁判共享三方状态。在这样的游戏中,除了Alice和Bob对裁判发送的问题的回答之外,Alice和Bob的获胜条件可以取决于裁判在其共享量子态的部分上进行的测量的结果。我们建立了扩展的非局部博弈的框架,并研究了它们的性质以及它们与非局部博弈的关系。
2017-04-24 cs.CC quant-ph
Tight Limits on Nonlocality from Nontrivial Communication Complexity; a.k.a. Reliable Computation with Asymmetric Gate Noise
该研究通过两项基于可靠经典计算新见解的结果,探讨了“通信复杂度非平凡”作为量子力学信息论公理的可行性,指出其不足以刻画CHSH关联。
2023-05-01 cs.IT math.IT quant-ph
Improving social welfare in non-cooperative games with different types of quantum resources
本文比较直接共享纠缠态与仅获得量子设备经典建议两种非合作博弈设定,证明其均衡关联集合存在严格包含关系,并用 SDP 界量化社会福利提升。
2024-06-12 quant-ph
On characterizing quantum correlated equilibria
量子博弈论为理解人们在使用量子计算机时相互冲突的利益奠定了基础。最近,Zhang提出了一个简单而丰富的模型来研究量子策略博弈,并解决了一般增长规模博弈\cite{Zha10}的一些定量问题。然而,该论文没有考虑的一个基本问题是量子相关平衡(QCE)的表征。本文给出了任意态$ρ$是QCE的一个充要条件,从而回答了这个问题。此外,当条件不成立的一些球员$i$,我们给了一个明确的POVM的球员,以实现严格的正增益。最后,我们给出了量子策略相对于经典策略的最大收益的一些上界,并且对于某些博弈,这些上界是紧的。
2011-05-26 cs.GT quant-ph
Random access Bell game by sequentially measuring the control of the quantum SWITCH
本文提出随机存取贝尔博弈,并设计一种利用量子SWITCH目标与控制间初始纠缠及顺序非锐利测量的协议,可在任意多轮噪声信道作用后保证贝尔违背,且该优势仅适用于广义GHZ态而非W类态。
2025-11-06 quant-ph
EPR Paradox, Quantum Nonlocality and Physical Reality
80年前,爱因斯坦证明了对波函数约化的一种特殊解释会导致一个悖论,如果采用量子力学的统计解释,这个悖论就会消失。根据统计学解释,波函数只描述了一组准备相同的物理系统。寻找一个直观的解释远距离测量的结果之间的相关性,进行对准备在自旋单态的物理系统,约翰贝尔分析了本地现实的隐变量模型,并证明了符合这些模型的相关性满足贝尔不等式违反了一些预测的量子力学。几种不同的局部模型的构建,各种不等式证明和实验数据被违反。一些物理学家得出结论,自然界绝对不是局部的。我们强烈反对这一结论,我们批判性地分析了一些有影响力的有限样本证明各种不等式和所谓的量子兰迪挑战。我们还展示了如何赢得所谓的贝尔博弈。不等式的违反并不证明相关性的局部和因果解释是不可能的。对不等式的违反只是对反事实的确定性和对认为实验结果是以不可约的随机方式产生的观点的有力论证。我们还解释了样本同质性漏洞的含义,并展示了它如何使统计显著性检验无效。我们指出,这个漏洞并没有在最近的几个实验测试本地现实主义关闭。
2016-02-09 physics.hist-ph quant-ph
Limited preparation contextuality in quantum theory and its relation to the Cirel'son bound
Kochen-Specker(KS)定理是量子力学基础的核心。它确立了用任何非语境的本体论模型来解释量子理论预言的不可能性。Spekkens在[Phys.Rev.A71,052108(2005)]中将KS语境性的概念推广到任意实验程序(制备、测量和转换程序)。有趣的是,后来它被证明,准备上下文功率奇偶不经意复用[物理学评论Lett. 102,010401(2009)],一个两方信息理论博弈。因此,使用给定的操作理论的资源,在这样的游戏中可实现的最大成功概率足以作为基础理论的准备上下文的\emph{bona-fide}度量。在这项工作中,我们表明,在量子理论的准备上下文是更受限制的一般操作理论相比,被称为\emph{box world}。此外,我们发现这种量子理论的局限性意味着量子非定域性的定量限制,如Cirel'son限制所描述的。
2015-09-12 quant-ph
Bipartite discrimination of independently prepared quantum states as a counterexample to a parallel repetition conjecture
为了区分从固定系综中采样的量子态,可以将二分和单分量子态的可分辨性中的间隙解释为系综的非定域性。在本文中,我们考虑了由$N$子系统组成的复合系统中的二分态鉴别,其中每个子系统在两方之间共享,并且每个子系统的状态从包括Bell态的特定系综中随机采样。我们表明,完美识别状态的成功概率收敛到$1$作为$N\rightarrow\infty$,如果与合奏的概率分布的熵小于$1$,即使成功概率小于$1$任何有限的$N$。换句话说,如果与每个系综相关联的概率分布是集中的,则$N$折叠系综的非局部性渐近消失。此外,我们表明,消失的非局部性可以被视为一个显着的反例的一个基本的开放问题,在理论计算机科学,称为平行重复猜想的互动游戏与两个经典的沟通球员。用于辨别任务的测量包括由稳定器状态表示的一方的投影测量,其使得另一方能够完美地辨别以高概率采样的状态。
2018-09-14 cs.CC quant-ph
Quantitative quantum soundness for all multipartite compiled nonlocal games
Faculty of Mathematics and Physics, University of Ljubljana(卢布尔雅那大学数学与物理学院);Faculty of Mathematics, Natural Sciences and Information Technologies, University of Primorska(波雷克纳大学数学、自然科学与信息技术学院);Institute of Mathematics, Physics and Mechanics, Ljubljana(卢布尔雅那数学、力学与物理学研究所);School of Informatics, University of Edinburgh(爱丁堡大学信息学院);Inria Paris-Saclay(巴黎萨克雷法国国家信息与自动化研究所);CPHT, Ecole polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(巴黎理工学院高等物理化学中心);LIX, Ecole polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(巴黎理工学院计算机科学实验室);Université Grenoble Aples, CNRS, Grenoble INP, LIG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Sorbonne Université, CNRS, LIP6(索邦大学)
通过引入新的序贯NPA型层级,为所有多方编译非局部游戏提供了定量量子可靠性上界,填补了多方情形下仅知渐近结果的空白。
2026-06-23 cs.CR math-ph math.MP
Bounding Two-Way Average Communication Cost of Simulating Quantum Correlations
National Cheng Kung University(国立成功大学);Hon Hai (Foxconn) Research Institute(鸿海研究院);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心);Patna Science College, Patna University(巴特那大学巴特那理学院)
本研究从非局域博弈推导出输入平均通信成本下界,证明并行魔方关联和CHSH关联的精确模拟成本分别下界为n log2(3/2)比特和约0.04627n比特,并给出层级上下界以精确确定平均通信成本。
2026-10-06 quant-ph
Quantifying Contextuality
情境性是量子理论的基础和新的信息处理任务的核心。尽管它在贝尔的非定域性之前就被认识到了,尽管最近有一些提议,它仍然面临着一个根本性的问题:如何量化它的存在?在这项工作中,我们提供了一个框架,量化的上下文。我们进行两个互补的方法:(一)自下而上的方法,在这里我们引入了一个通信游戏,它掌握的现象,在一个定量的方式上下文;(二)自上而下的方法,我们只是假设两个措施-相对熵的上下文和上下文成本,类似于现有的措施的非本地性(上下文的特殊情况)。然后,我们匹配这两种方法,通过显示,从通信场景中出现的措施原来是等于相对熵的上下文。我们给出了一些上下文系统的建议措施的分析公式。此外,我们探讨这些措施的性质,如单调性或可加性。
2013-04-11 quant-ph
Belief-Invariant and Quantum Equilibria in Games of Incomplete Information
借鉴博弈论与量子物理思想,本文利用量子信息工具和博弈论语言,研究不完全信息博弈中的非局域相关性与均衡,提出了统一相关均衡、量子相关均衡及Bell不等式的信念不变通信均衡一般框架,并展示了其在社会福利优化方面的优越性。
2021-05-12 cs.GT quant-ph
Quantitative Quantum Soundness for Bipartite Compiled Bell Games via the Sequential NPA Hierarchy
Faculty of Mathematics and Physics, University of Ljubljana(卢布尔雅那大学数学与物理学院);Faculty of Mathematics, Natural Sciences and Information Technologies, University of Primorska(沿海大学数学、自然科学和信息技术学院);Institute of Mathematics, Physics and Mechanics, Ljubljana, Slovenia(斯洛文尼亚卢布尔雅那数学、物理与力学研究所);Department of Mathematics and Statistics, University of Ottawa, Canada(加拿大渥太华大学数学与统计系);Inria Paris-Saclay(巴黎萨克雷Inria研究所);CPHT, Ecole polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(巴黎理工学院高等物理化学中心);LIX, Ecole polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(巴黎理工学院计算机科学实验室)
通过形式化的序贯NPA层次结构,首次建立了双部编译贝尔游戏的定量量子可靠性界限,并完整刻画了该层次结构作为独立数值工具。
2026-10-20 cs.CR math-ph math.MP