Constraints on determinism: Bell versus Conway-Kochen
1964年的贝尔定理和2009年康威和科亨的(强)自由意志定理都排除了与量子力学的某个小片段兼容的确定性隐变量理论(或者,用现代的说法,“本体论模型”),承认原型爱丽丝和鲍勃实验的“自由”设置,并满足称为参数独立性的定域性条件。我们澄清了这些定理之间的关系,给出了重新精确地指出它们的相似之处和它们的差异。我们的重新表述以我们所看到的唯一一致的方式强加了决定论,在这种方式中,“本体论状态”最初决定了实验的设置和结果。作为“自由”参数的设置的通常状态随后从对相关(随机)变量的独立性假设中恢复。我们的重新制定也澄清了贝尔后来的概括他的定理随机隐变量理论的设置的作用。
2014-05-19 quant-ph
The Collapse of Bell Determinism
确定性非关联隐变量模型的贝尔-科亨-斯佩克条件(Bell-Kochen-Specker conditions,BKS)非常简单,只处理希尔伯特空间H上的一维投影,不涉及概率相空间或量子系统。他们只要求分配零或一个投影仪,使分配尊重正交分辨率的身份。文献中的各种no-go结果表明,这对陈述{BKS是有效的; dim H大于或等于3}不一致。在这里,我们更彻底地表明,这对实际上与空间本身的维数相矛盾,因为这意味着至多存在一个作用于H的一维投影仪。我们的推导只涉及初等内积空间。它是非概率的,不平等的,状态独立的,不使用纠缠,并同时在所有三维或更大的维度有效。
2006-06-19 quant-ph
Does Chance Hide Necessity ? A Reevaluation of the Debate 'Determinism - Indeterminism' in the Light of Quantum Mechanics and Probability Theory
在这篇博士论文中,决定论的古老问题(“每一个事件都有原因吗?”)”)将重新审核。在科学哲学和物理学界,正统的观点认为物理世界是不确定的:量子事件没有原因,而是由不可约的偶然性发生的。可以说,导致这个结论的最清晰的定理是贝尔定理。普遍接受的“解决方案”的定理是“不确定性”,与哥本哈根解释。在这里,我们要回顾一下,非决定论并不是一个真正的物理假设,而是一个哲学假设,它具有违反直觉和深远的影响。与此同时,贝尔定理的另一个解决方案存在,通常被称为“超决定论”或“完全决定论”。超决定论似乎是一个哲学立场,是几个世纪,也许几千岁:它是例如斯宾诺莎的决定论。如果贝尔定理有确定性和非确定性两种解,那么在确定性和非确定性之间进行选择是一个哲学问题,而不是人们普遍认为的物理实验问题。如果不可能用物理学在这两种立场之间做出决定,那么问一问哪些哲学理论是有帮助的是合理的。在这里,有人认为,概率论-更准确地说,概率的解释-是推动辩论的工具。看来,决定论的假设允许回答一系列精确的问题,从概率论,而非决定论保持沉默,这些问题。从这个角度来看,决定论似乎是最合理的假设,毕竟。
2014-03-02 quant-ph
The fail of determinism and the limits of Bohm hidden variable theory
我们给出一个反例来说明决定论本身与量子力学是矛盾的。更准确地说,我们考虑一个简单的量子系统和它的环境,包括测量设备,并假设全球系统的时间演化,量子系统加上这个环境,是确定的,即。例如,时间演化由来自某些初始条件的动力学轨迹给出。在此基础上,证明了一类不符合量子力学的贝尔不等式,得出了量子系统是以非确定性方式演化的结论.为了抓住这一结论的趣味性,人们必须认识到,它不能从量子力学预言的贝尔不等式的当前实验违背中得出,因为这种违背与非定域实在论相容。
2009-09-21 quant-ph
Bell vs Bell: a ding-dong battle over quantum incompleteness
本文通过反例和严谨推导,澄清贝尔关于定域性与决定论关系的争论,指出EPR论证的漏洞并证明贝尔主张的合理性。
2024-11-06 physics.hist-ph quant-ph
Does locality plus perfect correlation imply determinism?
本文针对贝尔是否从定域性与完美关联推导决定论的争议展开研究,证明弱定域性不足、结果独立性可推导决定论且意味着量子力学不完备,指出贝尔援引的EPR论证存在漏洞并给出修正方法,还探讨了相关量子诠释等问题。
2024-06-25 physics.hist-ph quant-ph
Bell nonlocality, signal locality and unpredictability (or What Bohr could have told Einstein at Solvay had he known about Bell experiments)
1964年的约翰·贝尔定理表明,没有一个模型能够再现量子力学的预言,能够同时满足定域性和决定论的假设。另一方面,\emph{signal locality}加\emph{predictability}的假设也足以导出贝尔不等式.这个简单的定理,以前注意到,但发表的只是相对最近的Masanes,Acin和Gisin,有根本的影响没有完全赞赏。首先,关于定域性或决定论的本体论假设,没有什么可以相互独立地得出结论--用违反定域性的确定性模型以及满足定域性的非确定性模型来重现量子力学是可能的。另一方面,信号定域性的操作假设是相对论的一个经验上可检验的(且经过充分检验的)结果。因此,贝尔不等式的违背意味着我们可以相信某些事件从根本上是\emph{unpredictable}的,即使我们不能相信它们是不确定的。这一结果为量子力学禁止在没有超光速信号的假设下进行任意精确的预测奠定了基础,而不管量子力学的任何假设。它也揭示了爱因斯坦和玻尔之间的历史辩论的早期阶段的新的光。
2012-06-13 quant-ph
Ontological Determinism non-locality and the system problem in quantum mechanics
波函数存在于位形空间中。薛定谔称之为纠缠。薛定谔方程的线性使波函数不能代表现实。如果方程是非线性的(例如,约简模型),位形空间上的波函数本身仍然不能代表物理空间中的实在。在本文中,我们继续我们在前一篇文章中讨论的推理路线,“话语在理论物理学中的根本重要性”,[arXiv:1001.4111],探索量子力学中的“测量问题”。特别是,我们提出了一个新的量子退相干的解释,和一个新的双缝实验的批评。此外,我们回顾了“决定论”在量子力学的话语中的使用,解决了试图将决定论恢复到量子力学而将决定论与本体论必然性混淆的理论所造成的混乱。最后,我们回顾贝尔定理,以证明非定域性是宇宙的配置空间的内在本体论性质,无论量子力学的确定性或非确定性的字符。
2011-05-04 quant-ph
Is Bell inequality violated once measurement independence is relaxed?
一般认为,一旦观测独立性(MI)放宽了观测者可以自由选择观测设置而不改变隐变量概率分布的假设,就应该对统计不等式如贝尔不等式进行修正。然而,我们证明了即使MI是松弛的,贝尔不等式仍然成立的可能性。MI只是在决定论和设置独立性(通常称为局部实在论)都满足时,导出贝尔不等式的一个充分条件。因此,我们提出了一个新的推导贝尔不等式的充分必要条件,称为隐测量依赖.
2014-03-18 quant-ph
Local models and Bell inequalities for the minimal triangle network
Universidade Federal de Pernambuco(巴西联邦珀南布科大学);University of Geneva(日内瓦大学)
研究最小三角网络中对称分布的局部模型,推导贝尔不等式的边界并探讨经典-量子差距的存在性。
2025-09-26 quant-ph
Determinism beneath Quantum Mechanics
与普遍的看法相反,构建确定性模型并不困难,其中随机行为由量子力学振幅正确描述,与Copenhagen-Bohr-Bohm学说完全一致。然而,困难的是获得从下有界的哈密顿量,其基态是真空,表现出复杂的真空涨落,如在现实世界中。在量子力学之下,可能存在一种具有(局部)信息损失的确定性理论。这可能会导致一个足够复杂的真空态,以及确定性(“本体论”)态和量子态之间的关系中的明显非定域性,这是解释贝尔不等式所需要的。这类理论不仅从哲学的角度来看是有吸引力的,而且对于理解普朗克距离尺度下的因果关系也是必不可少的。
2002-12-16 quant-ph
Ghostly action at a distance: a non-technical explanation of the Bell inequality
我们给出了贝尔不等式的一个简单的非数学解释。利用这个不等式,我们展示了爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)实验的结果是如何违反强局域性原理的,也被称为局域因果性。这表明,考虑到一些合理的假设,自然界中存在某种超光速的影响。我们讨论的影响,强调EPR和相对性原理之间的关系,因果关系和信号之间的区别,以及EPR和决定论之间的紧张关系。
2016-01-16 quant-ph
A Dempster-Schafer approach to Bell's inequalities
我们提出了另一种方法来模拟Einstein-Podolsky-Rosen-Bohm(EPRB)型实验。我们的方法的基础将是取代传统的柯尔莫哥洛夫概率论,更一般的证据理论的邓普斯特-谢弗。这导致识别一种不同类型的认知不确定性,这是不存在于柯尔莫哥洛夫理论,但这是相关的建模实验与操作不兼容的观测。我们的治疗自然产生条件的相对频率,这是完全兼容的经典决定论和局部性,但不满足贝尔型不等式。
2015-04-23 quant-ph
Causality and local determinism versus quantum nonlocality
自旋极化相关实验(SPCE)中的纠缠以及Bell和CHSH不等式的违反被认为是自然界最大的奥秘之一,被称为量子非定域性。在本文中,我们再次表明,这一结论是基于不精确的术语和缺乏了解的概率模型中使用的各种证明贝尔和CHSH定理。这些模型与SPCE中使用的实验方案不一致。这是Bell和CHSH不等式被违反的唯一原因。一个概率的非信令描述SPCE,符合量子预测,是可能的,它明确地取决于每个实验的上下文。它也是确定性的意义上说,结果是由补充的本地参数描述的物理信号和测量仪器。这种描述的存在提供了额外的论据,即量子理论是从某种更详细的关于因果关系和局部决定论的理论中涌现出来的。如果量子理论是突现的,那么在实验数据的时间序列中可能存在一些未被量子理论预测的精细结构。在本文中,我们将解释如何进行系统的搜索,这样的精细结构。如果发现了这种可重复的精细结构,这将表明量子理论并不完全,这将是一个重大发现。
2013-12-02 physics.data-an physics.hist-ph quant-ph
The EPR paradox, Bell's inequality, and the question of locality
大多数物理学家都同意爱因斯坦-波多尔斯基-罗森-贝尔悖论解释了量子力学的许多奇怪行为,但关于悖论背后的假设仍然存在争议。为了澄清这场争论的内容,我们采用了一个简单而著名的思想实验,这个实验涉及两个相关的光子,以帮助我们把注意力集中在构建EPR和贝尔论证所需的逻辑假设上。本文提出的观点是,贝尔不等式背后的最小假设是局部性和反事实的确定性,而不是科学实在论,决定论,或隐藏的变量,因为经常建议。我们进一步研究由此产生的限制物理理论的说明从多世界的解释量子力学-一种解释,我们认为是确定性的,本地的,现实主义的,但仍然违反了贝尔不等式。
2009-09-17 quant-ph
Ontological Determinism, non-locality, quantum equilibrium and post-quantum mechanics
在本文中,我们将我们以前关于本体论决定论、非定域性和量子力学的讨论扩展到Sarfatti后量子力学的观点。我们研究的性质量子平衡和非平衡和不确定性的Sarfatti描述这个理论的发展,这有助于扩展的统计线性酉量子力学封闭系统的局部追溯因果,非统计,非线性,非酉理论的开放系统。我们讨论了如何Bohmian量子势有依赖于它的贝尔beable的位置和复杂性数学如何描述的量子势和它的beable之间的自组织反馈允许非局域通信。
2018-07-23 physics.gen-ph quant-ph
Detecting Nontrilocal Correlations In Triangle Networks
具有独立源的量子网络中的相关性表现出一种全新的非经典形式,在这个意义上,这种相关性的非局域性可以在固定的局部输入场景中得到证明。在M.O.Renou等人的开创性工作之前,在[1]中,这种网络相关的非局域性特征直接归因于标准Bell非局域性。在[1]中,作者提供了一些三角网络相关的第一个例子,其非局域性不能从Bell-CHSH非局域性推导出来。迄今为止,尚未提供对这种情况的完整描述。目前的工作特征的相关性,由于固定的本地测量在一个三角形网络下的源独立性假设。准确地说,一组标准是以贝尔型不等式的形式框架的,其中每一个都必须满足三局部相关性。可能的量子违反的至少一个标准,从一组进行了分析,这反过来又指出了实用的一套标准,以检测非定域性(nontrilocality)在量子三角形网络。有趣的是,在局域乘积态基础上的测量结果足以在某些量子网络中产生非三局域关联。噪声容忍度的检测标准进行了讨论,然后由一个概括的框架,用于证明在任何n边多边形的相关性,其中n是有限的。
2023-03-15 quant-ph
Hidden Variables, Non Contextuality and Einstein-Locality in Quantum Mechanics
我们讨论了隐变量的问题以及在量子力学中引入隐变量的动机。这些问题包括决定论、可测量性和不完备性。本文首先讨论了冯-诺依曼的不可能性证明,然后从Bell的显隐变量自旋二分之一粒子模型出发,分析了冯-诺依曼不可能性证明的不足。接下来我们讨论了Gleason定理和Kochen-Specker定理,并指出了非上下文隐变量理论的麻烦。爱因斯坦定域性在隐变量理论的讨论中起着重要的作用,这是由爱因斯坦、波多尔斯基和罗森首先提出的。我们阐述了它的各种影响,如贝尔定理的贝尔不等式以及后来的工作中,贝尔定理遵循不使用不等式。
2005-07-25 quant-ph
Generalized discord, entanglement, Einstein-Podolsky-Rosen steering, and Bell nonlocality in two-qubit systems under (non-)Markovian channels: Hierarchy of quantum resources and chronology of deaths and births
广义量子不和谐$(D_q)$、爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向$(S)$、纠缠$(E)$和贝尔非定域性($N$)是量子关联的逻辑上不同的量词。所有这些措施捕捉量子态的非经典方面,并在量子信息处理中发挥一定的资源作用。在这项工作中,我们寻找这些量子关联证人满足的一类两个量子比特状态的层次。我们表明,$N \triangleright S\triangleright E\triangleright D_q$,这意味着非局域性意味着转向,这反过来又意味着纠缠,这意味着$q$ -不和谐。对于所关心的量子态,我们表明,在噪声量子信道下的不变性的层次结构直接意味着一个死亡年表。此外,我们发现,除了不和谐之外,所有量子资源的突然死亡只存在于零测度状态的子集中。最后,我们提供了上述层次结构的另一个结果,即,在非马尔可夫渠道下的突然出生年表的存在的说明。
2016-04-06 quant-ph
Demonstrating nonclassicality and non-Gaussianity of single-mode fields: Bell-type tests using generalized phase-space distributions
我们提出了贝尔型测试的非经典性和非高斯单模字段采用广义quasiprobidity函数。我们的非经典性测试是基于相空间中的两个正交的正交(位置和动量)作为独立的现实变量的相干态的观察。在相空间中的一个矩形(直角三角形)的顶点上取四(三)个点,我们的测试检测每个纯非经典高斯态和一系列混合高斯态。这些测试还为所有高斯态及其混合物设定了上限,从而为真正的量子非高斯性提供了标准。我们通过在相空间中采用压缩变换来优化非高斯性测试,该压缩变换将矩形(直角三角形)转换为直角三角形(三角形),这扩大了我们的配方中可检测到的非高斯状态的集合。我们解决我们的广义相空间测试的基本和实际的限制,通过寻找他们的关系与消相干下的有损高斯信道和他们的鲁棒性对有限的数据和非最佳选择的相空间点。此外,我们证明了我们的非局部性测试可以识别有用的资源,在相空间中的非局部性测试。
2016-01-03 quant-ph
A Note on Bell's Theorem Logical Consistency
反事实的确定性被认为是贝尔定理的基础。一个古老的争议存在于那些拒绝理论的影响,拒绝反事实的确定性和那些谁声称,因为它是一个直接后果的地方,它不能被独立拒绝。我们提出了一个不同的方法来解决这个有争议的问题,认识到反事实的定义是一个不必要的和不一致的假设。反事实的确定性既不等同于实在论或决定论,也不源于局部性。它只不过是反事实推理的不一致应用。由于与可证伪性不相容,它构成了一种不合理的假设,违背了科学方法的严谨性。贝尔定理基础的正确表述表明,它要么作为一个基本假设,要么作为其他东西的结果而不存在。最重要的是,我们提出了一个连贯的贝尔不等式推导精心设计,以明确和令人信服地表明不存在不相容的实验或反事实推理。因此,即使承认反事实的确定性可能是一个一致的假设,必要的结论是,它是不相关的不等式公式,可以安全地忽略讨论贝尔不等式的哲学和物理含义。
2021-06-04 quant-ph
On generalized entropies and information-theoretic Bell inequalities under decoherence
我们考虑信息理论的贝尔型的存在下退相干不等式。很自然,与环境的太强耦合会妨碍对量子关联的观察。在这方面,各种熵函数的使用可以提供额外的能力来揭示期望的相关性。已经表明,条件Tsallis熵的Bell和Leggett-Garg不等式在检测效率低下的情况下更敏感。在本文中,我们研究的Tsallis型的广义条件熵的分析贝尔定理在退相干的情况下的能力。文献中已知条件Tsallis $q$ -熵的两种形式。我们表明,它们中的每一个都可以用于定义一个度量的概率空间的兴趣。这种度量可以用于实现所谓的三角原理。三角原则最近被提出作为一个统一的方法来解决问题的地方现实主义和非语境。应用三角形原理得到两个贝尔型$q$ -度量不等式族。首先讨论了CHSH场景中的失相环境中的$q$熵度量的信息理论公式。然后我们也重新讨论了Leggett-Garg型的$q$ -熵不等式。环境影响由相位阻尼通道和去极化通道来建模。
2015-03-27 quant-ph
Experimental genuine tripartite nonlocality in a quantum triangle network
量子网络是量子科学许多最新进展的中心,不仅导致在量子理论基础上发现新的性质,而且还允许新的通信和密码协议。众所周知,在贝尔定理的范式之外的网络意味着新的、有时更强的非经典形式。然而,由于一些实际困难,这种网络的实验性实施仍然很少探索。超越了以前已经测试过的,在这里,我们验证了实验三角形网络的非定域性,由三个独立的源相互连接的三个遥远的缔约方的二分纠缠光子状态。通过执行可分离的测量和评估并行链式贝尔不等式,我们表明,这样的网络可以导致一个真正的形式的三方非局域性,经典模型是无法模仿量子预测,即使一些当事人被允许进行通信。
2022-04-01 quant-ph
An axiomatic limitation on the deterministic scope required for superdeterminism and its consequentially greater likelihood
本文通过公理化方法证明超决定论仅需观察者范围的决定论即可解释量子测量相关性,指出Bell夸大了决定论范围,并探讨此结论如何提升理论合理性及跨学科融合路径。
2023-11-27 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Deterministic Bell state measurement with a single quantum memory
任何量子信息系统都是以纠缠作为一种资源来运行的,这种资源应该通过称为完全贝尔态测量(BSM)的联合测量来确定性地产生。决定论源于在读出辅助装置的帮助下对两个耦合量子比特的量子非破坏测量,这不可避免地需要额外的物理量子比特。我们在这里证明了一个确定的和完整的BSM作为量子存储器中的氮空位(NV)中心的氮原子,而不依赖于任何碳同位素,利用电子氮(14 N)双量子点在零磁场。在电子和氮自旋量子子空间内的简并逻辑量子比特由任意极化的微波和射频脉冲通过零场分裂态作为辅助进行完整控制,从而确定性地实现完整的BSM。由于该系统在无同位素和无场环境下工作,该演示为实现长距离量子网络的高产率,高保真度和高速量子中继器以及大规模分布式量子计算机的量子接口铺平了道路。
2022-09-29 quant-ph
Simulating GHZ Correlations Relaxing Physical Constraints
非局部相关对贝尔不等式(或贝尔型不等式)的违反是合理的,因为放松了至少一个用于模拟这种不等式的合理物理约束。基于这一事实,在这封信中,我们提出了一个程序来模拟三量子比特GHZ关联放松两个约束,确定性和无信号同时。我们还推导出了在系统中引入的最小量的不确定性和信号。还提供了通信所需的信令和本地互信息位的相应数量,因此我们能够专注于放松这两个约束作为有用资源的效用。
2013-07-03 quant-ph
The Elegant Joint Quantum Measurement and some conjectures about N-locality in the Triangle and other Configurations
为了研究在长线和具有环的配置(例如三角形)中没有输入的N-局域性,我们引入了与通常的Bell态测量不同的两个量子比特的自然联合测量。由此产生的量子概率$p(a_1,a_2,...,a_N)$具有有趣的特征。特别是,所有结果相等的概率是如此之大,尽管考虑到完全对称性,但人们似乎极不可能用任何N-局部模型重现它,尽管--不幸的是--我未能证明这一点。
2017-08-18 quant-ph
Effects of white noise on Bell theorem for qudits
我们引入两种类型的统计准分离局部观测量之间的任意维系统和任意数量的测量设置每个站点构造两方Bell型不等式。注意,统计拟分离与通常的统计分离之间的主要区别在于,前者在两个局部可观测量的交换下不对称,而后者保持对称性。我们证明了各种各样的贝尔不等式可以通过顺序应用三角不等式,统计拟分离满足。给出了临界可见度$v_c$为无穷小的Bell型不等式量子违反的一个充分条件.
2020-12-31 quant-ph
Experimental quantum triangle network nonlocality with an AlGaAs multiplexed entangled photon source
Université Paris Cité(巴黎西岱大学);Sorbonne Université(索邦大学)
本文利用AlGaAs多路复用纠缠光子源,实验实现了量子三角网络中无输入的非局域性,并首次实验违反了考虑噪声影响的贝尔不等式。
2024-10-09 quant-ph
Violation of local realism with freedom of choice
贝尔定理表明,局域实在论对不同系统之间的可观测相关性有很强的限制,从而导致贝尔不等式在使用纠缠量子态的实验中可能被违反。贝尔定理是基于现实主义,局部性和自由选择测量设置的假设。在实验测试中,出现了“漏洞”,使得观察到的违规行为仍然可以用当地的现实理论来解释。打破贝尔不等式,同时堵住所有这些漏洞,是当今基础物理学中最重要的挑战之一。在本文中,我们提出了一个实验,违反贝尔不等式,同时关闭本地漏洞和解决自由选择的漏洞,也关闭后者在一组合理的假设。我们还解释说,局部性和自由选择的漏洞只能在非决定论,即在随机局部现实主义的背景下关闭。
2010-11-02 quant-ph
Mathematical and physical meaning of the Bell inequalities
证明了贝尔不等式与含有值为$\left\{ 0,1\right\} $的随机变量对之间距离函数的三角不等式密切相关。隐变量模型可以被定义为一组量子投影算子和一组随机变量之间的映射。如果存在联合概率分布,则该模型是非上下文的。贝尔不等式是它存在的必要条件。当测量在类空间的距离下进行时,这些不等式是最相关的,因此显示了量子力学和局部实在论(贝尔定理)之间的冲突。简要讨论了贝尔不等式与上下文、Kochen-Specker定理和量子纠缠的关系。
2016-03-26 quant-ph
The Elegant Joint Measurement is Non-Classical in the Triangle Network
本文首次证明了三角网络中优雅联合测量(EJM)分布的非经典性,通过结合膨胀技术、对称性约简和Frank-Wolfe算法,实现了精确算术下的计算机辅助证明。
2025-10-16 quant-ph
Relaxed Bell inequalities and Kochen-Specker theorems
各种物理上合理的属性的组合,如无信号,决定论和实验自由意志,已知与量子相关性不相容。因此,这些属性必须单独或联合放宽任何模型的这种相关性。必要的放松程度在这里量化,通过自然距离和信息理论的措施。这允许在不同模型之间就它们所需的资源(诸如比特数、随机性、通信和/或相关性)进行定量比较。例如,测量依赖性是用于建模单重态相关性的相对强的资源,在测量设置和基础变量之间仅需要1/15的相关性。它示出了如何各种“放松”贝尔不等式可以获得,这精确地指定的互补程度的放松所需的模型任何给定的违反一个标准的贝尔不等式。本文还研究了一类Kochen-Specker定理对测量独立性松弛的鲁棒性。结果表明,Mermin定理仍然有效,除非测量无关性放宽1/3。Conway-Kochen '自由意志'定理和Hardy的结果不太稳健,如果测量独立性分别放松仅6.5%和4.5%,则会失败。一个附录显示了一个结果独立模型的存在等价于一个确定性模型的存在。
2011-07-16 quant-ph
Genuine quantum nonlocality in the triangle network
量子网络原则上允许量子关联的全新形式。特别是,量子非定域性可以在这里证明,而不需要有各种输入设置,但只考虑固定的本地测量输出的联合统计。然而,这种有趣现象的先前例子似乎都直接源于量子非定域性的通常形式,即通过违反标准的贝尔不等式。在这里,我们提出了“没有输入的量子非局域性”的新例子,我们认为这代表了一种新形式的量子非局域性,真正的网络。我们最简单的例子,对于三角形网络,涉及纠缠态和联合纠缠测量。对任何奇循环网络的推广也被提出。最后,我们提出一些开放性问题。
2019-05-13 quant-ph
One Sided indeterminism alone is not a useful resource to simulate any nonlocal correlation
确定性、无信令和测量独立性是构造贝尔不等式所需的一些约束。任何模拟非局部相关性的模型都必须单独或共同放弃这些约束。最近M。J. W. Hall(Phys Review A,\textbf{84},022102(2011))在单独或联合放松对两者的那些约束的假设下导出了不同形式的贝尔不等式(即,二、两部制的双方。在这项工作中,我们已经调查了单侧松弛是否也可以是一个有用的资源,用于模拟非局部相关或没有。我们推导出贝尔型不等式的假设下,这些约束的联合松弛只有一方的二部系统。有趣的是,我们发现,在双方之间没有信号的情况下,一方相关性的任何随机性都不能显示任何形式的Bell-CHSH违反,而信号和测量依赖性单独可以模拟任何非局部相关性。我们还完成了Hall最近提出的一个猜想的证明(Phys. Rev. A \textbf{82},062117(2010); Phys. Rev. A \textbf{84},022102(2011)),该猜想仅适用于单侧松弛情形。
2014-05-13 quant-ph
A Family of Local Deterministic Models for Singlet Quantum State Correlations
Centro de Ciências Naturais e Humanas, Universidade Federal do ABC(自然与人文科学中心,联邦ABC大学)
本文提出了一种新的局部确定性模型,用于研究单量子态关联,在放松测量独立性假设下再现量子力学预测,揭示了局部决定论与量子力学之间的关系。
2024-08-18 quant-ph
Quantum determinism and completeness restored by indistinguishability and long-time particle detection
本文论证在考虑全同粒子不可区分性和长时间探测后,量子测量数据只能作统计解释,放弃单粒子层面的玻恩规则可恢复实在性、定域性与因果性,从而表明量子物理并非根本概率性的。
2025-07-19 physics.gen-ph quant-ph
Experimental Non-Violation of the Bell Inequality
一个有限的非经典框架的物理理论的描述,挑战的结论,贝尔不等式已被证明是违反实验,甚至近似。这个框架假定宇宙是一个确定性的局部因果系统,在宇宙学状态空间中的测度为零的分形几何$I_U$上演化。与假设的$I_U$的首位性和$p$ -进数理论一致,在宇宙学状态空间上定义了一个非欧(因此也是非经典)度量$g_p$,其中$p$是一个大但有限的毕达哥拉斯素数。利用球面三角形的数论性质,实验上违反的不等式被证明是$g_p$ -远离CHSH不等式,其违反将排除当地的现实。这个结果在奇异极限$p=\infty$中失败,在奇异极限处$g_p$是欧几里得的。更广泛的影响进行了讨论。
2017-09-04 quant-ph
Bell nonlocality in quantum networks with unreliable sources: Loophole-free postelection via self-testing
University of Geneva(日内瓦大学)
本文提出在量子网络中通过自检方法实现无漏洞后选择,以提高设备无关随机性生成的效率。
2025-01-23 quant-ph
Can free will emerge from determinism in quantum theory?
量子力学通常被认为是能够通过量子测量过程解释随机性出现的终极理论。因此,量子力学可以被认为是上帝的奇妙的想象力的解决方案,提供他的生物与自由意志的问题,否则秩序良好的宇宙。事实上,如果一切发生的事情都是由实际条件或者甚至是大爆炸时存在的条件预先决定的(原则上可以根据这些条件计算出来的),那么我们怎么能梦想在拉普拉斯所设想的纯粹决定论的宇宙中有自由意志呢?在这篇文章中,我们分享我们的观点,即量子力学实际上是确定性的,局部的和现实的,与大多数人对贝尔定理的看法完全矛盾,这要归功于我们新的平行生命理论。因此,我们所感知的所谓“波函数的坍缩”不过是一种错觉。然后我们问一个根本性的问题:一个纯粹决定论的量子理论能产生非决定论、随机性、概率的幻觉吗?最终,自由意志能从这样一个理论中出现吗?
2012-04-10 physics.hist-ph quant-ph
Corrected Bell and Noncontextuality Inequalities for Realistic Experiments
针对现实实验中无信号、测量锐度无法严格成立导致的互文性质疑,该研究提出相关性质的量化度量与假设松弛方法,证明互文分数的连续性,通过修正项界定松弛对互文性的解释范围,提出鲁棒的真互文性概念,且结果具有普适性。
2024-08-16 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 non-locality - It ain't necessarily so...
贝尔定理已经有50年的历史了。关于它的含义仍然存在争议。其中大部分的根源在于关于可以导出定理的前提的混乱。有些人声称贝尔不等式的推导只需要局部性假设,仅此而已。违反不等式则被解释为“非定域性”或“量子非定域性”。我们表明,这种说法是没有根据的,贝尔不等式的每一个推导都需要一个前提--除了局部性和选择自由--这要么是默认的,要么是无意识的,要么是嵌入在一个单一的复合条件(如贝尔的"局部性“)。这个前提等价于存在额外变量的假设,而这些变量并没有出现在量子形式主义中(以决定论的形式,或所有可想象的测量结果的联合概率,或“额外原因”,或“隐藏变量”,“状态的完整描述”或反事实确定性等)。具有一定讽刺意味的是,违反贝尔不等式的主要信息可能是,我们的局部性概念应该基于操作上定义良好的无信号条件,而不是局部因果关系。
2015-01-19 physics.hist-ph quant-ph
The minimal example of quantum network Bell nonlocality
University of Geneva(日内瓦大学);Ulm University(乌尔姆大学);Center for Integrated Quantum Science and Technology (IQST)(集成量子科学与技术中心);Sorbonne Université(索邦大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Polish Academy of Sciences(波兰科学院);Jagiellonian University(雅盖隆大学);Constructor University(建构大学)
研究发现三角网络中无需输入选择即可产生贝尔非局域关联,通过构建量子模型验证了非局域性的最小网络配置。
2026-05-01 quant-ph
Discreteness and Determinism in Superstrings
在两个较早的文件中提出的想法适用于弦论。人们已经发现,在一个空间和一个时间维中的确定性元胞自动机可以映射到1+1维晶格上的玻色子量子场论。我们现在还表明,1+1维中只处理1和0的元胞自动机可以以类似的方式映射到费米量子场论上。应用所有这些的自然系统是超弦理论,我们发现,一个经典的,确定性的弦在一个矩形,D维时空晶格中传播的所有经典状态,上面有一些布尔变量,可以映射到一个(量子化)D维超弦的一个特别选择的基础上的元素。这个弦在它的世界片上被一个1+1维的晶格所调节(“正则化”),这个世界片随后可能被送到连续极限。目标空间中的时空晶格没有被送到连续统中,而这似乎并没有减少其物理上所需的特征,包括洛伦兹不变性。我们声称,我们的观察增加了一个新的转折有关量子力学的解释,我们称之为元胞自动机(CA)解释的讨论。详细讨论这种解释,特别是它的关系,贝尔不等式,现在包括在内。
2012-09-15 gr-qc hep-th quant-ph
Bell's Theorem, Non-Computability and Conformal Cyclic Cosmology: A Top-Down Approach to Quantum Gravity
本文结合彭罗斯的共形循环宇宙学、不可计算性等思想提出量子引力的不变集理论,以宇宙整体相空间几何区分量子与引力过程,在保留广义相对论决定论和局域因果性的前提下解释贝尔不等式违反,还提出修正广义相对论场方程使之适配该理论。
2021-08-27 gr-qc quant-ph
Proofs of network quantum nonlocality in continuous families of distributions
在脱离二分爱因斯坦-波多尔斯基-罗森体系的情况下研究非定域性,可以揭示量子力学的许多基本特征。最近,一种基于机器学习构建网络局部模型的方法导致了一种猜想,即[arXiv:1905.04902]的量子三角分布族不允许三角局部模型在比原始证明更大的范围内。我们证明了这个猜想的一部分是肯定的。我们的方法包括减少家庭的原始,四个结果的分布家庭的二进制结果的,然后使用通货膨胀技术来证明,这些家庭的二进制结果分布不承认三角局部模型。这是第一次成功地使用暴胀来证明网络中的量子非定域性,而网络的非定域性无法用其他方法证明。此外,我们提供了一种方法来扩展网络非局部性的参数化家庭的具体分布的参数的连续范围内的证明。在这个过程中,我们产生了大量的网络贝尔不等式的三角形的情况下,二元的结果,这是独立的利益。
2023-02-28 quant-ph
Constraints on nonlocality in networks from no-signaling and independence
将贝尔非定域性的概念推广到网络,会导致新形式的相关性,但其特征是具有挑战性的。在这里,我们调查的两个自然的假设下,无信号和独立的来源在网络中的相关性的约束。我们考虑“三角形网络”,并得出强约束的相关性,即使各方没有收到任何输入,即每一方执行一个固定的测量。我们表明,这些约束是紧密的,通过构建明确的本地模型(即源分布经典变量),可以饱和它们。然而,我们也观察到,其他约束显然不能被局部模型饱和,这打开了三角网络中具有非局部(但非信号)相关性的可能性。
2020-06-09 quant-ph
Experimental Realization of Schumacher's Information Geometric Bell Inequality
量子力学可以产生比经典理论所允许的更强的相关性。这种强于经典的相关性是量子计算的“燃料”。1991年,舒马赫提出了一个漂亮的几何方法,类似于贝尔的著名结果,以捕捉单重态的非经典相关性。他使用了在完全相同的准备状态的集合上定义的成熟的信息距离。他计算出,对于用于测量纠缠态的某些探测器设置,所产生的几何形状违反了三角不等式-一种经典上不可能的违反。这提供了一个新的基于信息的几何贝尔不等式的“协方差距离”。“在这里,我们实验性地再现了他的构造,并基于成对BBO晶体中通常的自发参数下转换,证明了对两个光子的贝尔态的明确违反。我们生成的状态具有$V_{ad}=0.970$的可见性。我们讨论了高维多体量子态的推广。
2021-06-01 gr-qc quant-ph
Leggett-Garg inequalities and the geometry of the cut polytope
贝尔和莱格特-加格检验提供了可操作的方法来证明量子系统中的非经典行为,实验主义者已经实现了这些协议,以证明经典世界观,如局部实在论和宏观实在论是错误的。以前的理论研究已经揭示了更一般的贝尔不等式和多面体组合学之间的重要联系。我们在这里表明,一般Leggett-Garg不等式密切相关的切割多面体的完整的图形,一个几何对象,以及在组合学研究。建立在这种联系,我们提供了一个家庭的Leggett-Garg不等式,不是最基本的Leggett-Garg不等式的平凡组合。然后,我们表明,违反宏观现实主义可以发生在令人惊讶的方式,通过给出一个量子系统的例子,违反了新的“五边形”Leggett-Garg不等式,但不违反任何基本的“三角形”Leggett-Garg不等式。
2010-04-21 quant-ph
Self-guided certification of nonlocality in quantum networks
Instituto Milenio de Investigación en Óptica, Universidad de Concepción(孔塞普西翁大学米列尼奥光学研究所);Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Física, Universidad de Concepción(孔塞普西翁大学物理与数学科学学院物理系);ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(巴塞罗那科技大学光子科学研究所)
提出一种自引导协议,通过变分优化和CSPSA算法最大化网络贝尔不等式违背,实现量子网络非局域性的设备无关认证,并在三角形网络上验证其有效性。
2026-09-11 quant-ph
Randomness compression in communication networks
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);Virginia Polytechnic Institute and State University(弗吉尼亚理工大学);Harvard University(哈佛大学)
研究通信网络生成的相关性所需共享随机性的最小量,提出新的上界方法,展示其在近似分布生成中的优越性,证明在允许小扰动时可显著节省资源。
2026-03-13 quant-ph
Certifying Randomness or its Lack Thereof for General Network Scenarios
Perimeter Institute for Theoretical Physics(Perimeter理论物理研究所);Department of Physics and Astronomy, University of Waterloo(滑铁卢大学物理与天文学系)
本研究扩展随机性认证至网络场景,通过调整膨胀技术认证超量子对手下的随机性,并提供认证随机性缺失的计算方法,讨论了相关概念问题。
2026-09-30 quant-ph
Witnessing Non-Classicality in a Simple Causal Structure with Three Observable Variables
本文研究三变量因果网络中尚未分析的Evans情景,证明后量子Popescu-Rohrlich型关联可违反其经典因果约束,并提供可推广的分析工具。
2022-11-23 quant-ph