The Effect of Decoherence on the Contextual and Nonlocal Properties of a Biphoton
量子上下文性是量子力学的一个非直观性质，它使量子力学区别于任何经典理论。量子非定域性是一个互补的量子性质，它是许多量子信息任务的重要资源。在这里，我们实验研究的上下文和非局部性质的偏振双光子。首先，我们调查的能力的双光子表现出上下文通过测试违反KCBS不等式。为了做到这一点，我们使用了KCBS论文中建议的原始协议，并将其调整为真实场景，其中一些双光子是可区分的。其次，我们通过不同的单位信道传输双光子，并控制噪声量。我们测量了退相干输出态，并证明了使用KCBS不等式表现出量子上下文性的能力比表现出非局域性的能力更容易受到噪声的影响。
2014-10-14 quant-ph
Local hidden-variable model for a recent experimental test of quantum nonlocality and local contextuality
最近进行了一项实验，通过在编码四个量子比特的一对光子中建立上下文来证明量子非定域性;然而，低检测效率和公平采样假设的使用使这些结果由于检测漏洞而可能受到批评。在这封信中，一个物理动机的本地隐藏变量模型被认为是一个可能的机制来解释实验观察到的结果。该模型，虽然不是本质上的上下文，获得后选择的重合检测的质量。
2021-04-24 quant-ph
Probe of Generic Quantum Contextuality and Nonlocal Resources for Qubits
Hebei Normal University（河北师范大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；South China Normal University（华南师范大学）；The University of Hong Kong（香港大学）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）
本文通过量子记忆的熵不确定性关系，揭示了Spekkens提出的本地通用情境性与非本地资源如纠缠和贝尔非本地性之间的内在联系，并通过实验验证了情境性检测准则和定量不等式。
2026-04-30 quant-ph
Revealing hidden nonlocality and preparation contextuality for an arbitrary input Bell inequality
该研究利用局域滤波操作，基于PORAC博弈对应的Bell泛函，证明不同n阈值下任意非零混合参数的混合纠缠态可分别激活隐藏非定域性与制备互文性。
2025-05-18 quant-ph
Measurement sharpness cuts nonlocality and contextuality in every physical theory
通过测量收集数据是每一门实验科学的基础。理想情况下，测量应该是可重复的，当只提取粗粒度数据时，它们应该允许实验者在以后检索更精细的细节。然而，在实践中，大多数测量似乎是嘈杂的。在这里，我们假设，尽管在现实生活中的实验观察到的缺陷，存在一个基本的水平，所有的测量是理想的。结合理想测量在粗粒度或并行应用于类空分离系统时保持如此的要求，我们的假设对任意物理理论中可以找到的非定域性和上下文性的数量施加了强有力的约束，降低了贝尔和科赫-斯佩克不等式的违反接近其量子值。此外，它提供了一个新的令人信服的动机的原则，当地的一致性和排他性，最近提出的概率分布的量子集的特性。
2014-04-18 quant-ph
Global Kochen-Specker Contextuality Without Local Contextuality and Generalized Bell Nonlocality
本文提出全局语境性概念，通过三组二分体构造证明，即使局部统计非语境且每个多体语境允许广义局部隐变量描述，整体系统仍可能不存在单一非语境隐变量模型。
2026-06-08 quant-ph
Contextuality as a Precondition for Quantum Entanglement
本研究通过鲁棒远程态制备建立非局域与序列场景的关联，证明纠缠的存在以制备和测量情境性为前提，并实现情境性不等式与纠缠检验的相互转化。
2024-07-19 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
Schrödinger's paradox and proofs of nonlocality using only perfect correlations
我们讨论的证明非局部性的基础上推广的埃尔温薛定谔的论点爱因斯坦，波多尔斯基和罗森。这些证明不呼吁以任何方式贝尔的不等式。事实上，这些证明的一个显著特点是，它们可以用来建立非定域性，仅仅是基于适当的鲁棒完美相关性。首先，我们解释薛定谔的论证表明，空间分离系统上的可观测量的测量之间的局部性和完美相关性意味着量子可观测量的非上下文值映射的存在;非上下文意味着对于任何给定的量子系统，可观测量在其测量之前具有特定的值，并且任何“测量该可观测量”的实验都会揭示该值。然后，我们建立了一个非上下文值映射的量子观测{ \it没有调用任何进一步的量子预测}的不可能性。结合薛定谔的论证，这意味着非定域性。最后，我们说明了如何Bohmian力学是兼容的不可能性的非上下文的值映射。
2019-07-30 math-ph math.MP quant-ph
Analogs of absolutely maximally entangled states in nonlocal correlations via the sheaf-theoretic framework and its applications
Indian Institute of Technology Tirupati（印度理工学院提鲁帕蒂分校）
利用层论框架定义非局域关联的最大性（类比绝对最大纠缠态），构造了绝对最大语境关联（AMCC）及其无限族，并应用于秘密共享和随机性提取。
2026-06-09 quant-ph
Continuous-variable nonlocality and contextuality
情境性是量子系统可以表现出的一种非经典行为。人们越来越多地研究它与信息任务中量子优于经典优势的关系。到目前为止，它主要是在离散变量的情况下进行研究，其中可观测值在离散且通常是有限的集合中取值。实际上，另一方面，连续变量场景提供了一些最有希望的候选人来实现量子计算和信息协议。在这里，我们提出了一个框架，在连续变量的情况下处理上下文。它表明，罚款-阿布拉姆斯基-勃兰登堡定理扩展到这种设置，其中一个重要的后果是，贝尔非局部性可以被看作是一个特殊的情况下的上下文，在离散的情况下。上下文分数，一个可量化的衡量上下文，贝尔不等式违反和量子优势承担一个精确的关系，也定义在此设置。它被证明是一个非递增单调相对于经典的操作，包括分仓离散数据。最后，我们考虑如何上下文分数可以制定为一个无限的线性规划。通过Lasserre松弛，我们能够将这个无限线性规划表示为半定规划的层次结构，从而可以以越来越高的精度计算上下文分数。
2022-04-19 math-ph math.CT math.MP
Scalable tests of quantum contextuality from stabilizer-testing nonlocal games
Rice University（莱斯大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
通过稳定化测试非本地游戏研究量子情境性，提出通用编码理论界和改进方法，证明循环簇态的渐进紧上界。
2026-10-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Many-body contextuality and self-testing quantum matter via nonlocal games
University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；California Institute of Technology（加州理工学院）
通过非本地游戏研究多体情境性，利用CSS码的布尔函数计算情境性，并展示自检方法在2D扭码中的应用。
2025-12-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Bosonic Indistinguishability-Dependent Contextuality
我们发现了一种形式的量子上下文，连接最大的上下文玻色子不可约性以类似的方式最大非局域性相对于Clauser-Horne-Shimony-Holt贝尔不等式连接到最大纠缠。与以前的光子背景形式不同，这种形式不能用经典光来模拟，因为它依赖于不可分辨性和高阶干涉。玻色子系统的理想测量可以通过与辅助量子比特的色散耦合来进行。这使得我们可以随意延迟每个测量的结束，并针对高维上下文相关性，这是现有平台无法实现的功能。
2021-02-01 quant-ph
On total correlations in a bipartite quantum joint probability distribution
本文讨论了将给定的量子联合概率分布中的总关联分离为非定域性、上下文性和经典关联的问题。Bell discord和Mermin discord将量子关联的非定域性和上下文性定量化，它们被解释为非信号多面体中的距离测度。引入了一种总相关性测度，将相关性分为纯非经典部分和经典部分。我们证明了量子关联满足这三种测度之间的可加性关系。
2014-12-16 quant-ph
Kochen-Specker nonlocal hidden variables must include time-ordering to allow for measurement independence of several agents
National University of Singapore（新加坡国立大学）；Center for Quantum Philosophy（量子哲学中心）
本文探讨了在涉及多个代理的贝尔型实验中，科恩-斯佩克尔非本地隐变量需要包含时间顺序以保持一致性
2026-05-08 quant-ph
The Contextual Heisenberg Microscope
Linköping University（林雪平大学）
本文在Stabilizer QM框架下重新审视测量过程，利用Contextual Ontological Model揭示情境性海森堡显微镜的背作用机制，证明其随机性源于指针系统的初始状态。
2026-04-22 quant-ph
Analysis of single-particle nonlocality through the prism of weak measurements
虽然今天被视为量子信息的一个重要资源，非定域性多年来产生了许多概念上的难题。其中后者是非局部方面的单粒子已主要的兴趣。本文利用延迟选择修正的量子测量结果，研究了具有空间分离探测器的方形嵌套马赫-曾德尔干涉仪中单量子的非定域性。我们表明，如果类空分离的鲍勃和爱丽丝被允许自由地控制他们的量子设备，几何的设置约束本地隐变量模型。特别地，需要隐藏的信令和上下文指令列表来将由正Wigner函数表征的量子态分裂成具有非正Wigner函数的两个量子态。这意味着局部隐变量模型既不能只依赖于位置和动量的两个隐变量，也不能同时依赖于隐概率密度和分裂权重的可因子分解性来重现正确的量子分布。虽然我们的分析并不完全排除存在不可因式分解的局部隐变量模型，但它表明，最近提出的量子历史的弱值需要对测量结果的先前承诺进行上下文分裂，这是由于对总费曼和的函数依赖性，该总费曼和产生了所研究的量子跃迁的复值量子概率振幅。这种分析也强调了弱测量的量子性质。
2020-03-02 quant-ph
Contextuality in composite systems: the role of entanglement in the Kochen-Specker theorem
Kochen-Specker（KS）定理揭示了单量子系统的非经典性。相反，贝尔定理和纠缠则关注复合量子系统的非经典性。因此，与不相容性不同，纠缠和贝尔非定域性并不是证明KS-上下文性所必需的。然而，在这里我们发现，对于多量子比特系统，纠缠和非定域性都是必要的证明Kochen-Specker定理。首先，我们证明了非纠缠测量（局部测量的严格超集）永远不能给出多量子比特系统的KS定理的逻辑（状态无关）证明。特别是，非纠缠但非定域的测量--其本征态表现出“无纠缠的非定域性”--不足以证明这一点。这也意味着在多量子比特系统上证明格里森定理必然需要纠缠投影，如Wallach [Contemp Math，305：291-298（2002）]所示。其次，我们证明了一个多量子比特态允许KS定理的统计（状态相关）证明当且仅当它可以违反一个带有投影测量的贝尔不等式。我们还通过构造KS集的新例子，在多量子系统中更普遍地建立了纠缠与Kochen-Specker和Gleason定理之间的关系。最后，我们讨论了我们的研究结果如何揭示了多量子比特上下文作为一种资源的量子计算与状态注入的范例中的作用。
2023-01-13 quant-ph
Hidden Variables for Pauli Measurements
本文通过放宽完备性或一致性条件定义两类Pauli测量的隐变量分配，并利用谱图论刻画其不完备性与不一致性，进而将结果分别解释为上下文性和非局域性，表明Clifford门和测量能产生大量这两种量子特性。
2023-11-14 quant-ph
Kochen-Specker Contextuality
量子力学基础中的一个中心结果是Kochen-Specker定理。简而言之，它指出，量子力学与经典模型相冲突，在经典模型中，测量的结果不取决于其他兼容的测量是联合进行的。在这里，兼容测量是指可以同时实现的测量，或者更一般地说，是指可以联合测量的测量。这种冲突一般称为量子语境性。在这篇综述中，介绍了这一主题及其现状。Kochen-Specker定理的几个证明和不同的上下文概念进行了审查。如何实验测试这些概念的解释和上下文和非局部性或图论之间的连接进行了讨论。最后，对上下文性在量子信息处理中的一些应用进行了评述。
2023-01-09 math-ph math.MP physics.hist-ph
Experimental test of non-classicality of quantum mechanics using an individual atomic solid-state quantum system
量子力学提供了一种关于自然的统计描述，因此，如果它的统计预测不能用一些具有隐变量的现实模型来解释，那么它就是不完整的。然而，有两个强有力的定理反对隐变量理论，表明某些量子特征不能基于两个基本前提来再现，这两个基本前提是经典性，贝尔定理和非上下文性，由于贝尔，科亨和斯派克（BKS）。对贝尔不等式和BKS定理的检验是一个很有意义的问题。贝尔定理已经在许多不同的系统上得到了广泛的实验验证，而量子上下文性，它与非定域性无关，甚至在单个物体中也能表现出来，在实验上要求更高。此外，上下文已被证明发挥关键作用，以提供“魔术”的量子计算，使更广泛的实验验证的潜在系统的量子计算更加严格。在这里，我们报告了一个实验验证的单个原子核自旋1系统在固体环境条件下的量子上下文。这样一个三能级系统是不可分割的，因此，在二分系统上进行的实验中存在的兼容性漏洞被关闭。我们的实验结果证实了量子上下文不能用非局域纠缠来解释，揭示了室温下一个具体的自然原子固态系统的内在自旋自由度中除了局域性/非局域性之外的基本量子性。
2016-02-08 quant-ph
State-recycling method for testing contextuality
量子非定域性和上下文性是两种源于非经典关联的现象。前者需要在测量过程中消耗的纠缠，而后者可以发生在任何状态，如果选择一组适当的测量。尽管存在这些明显的差异，但到目前为止，对这两种现象的实验测试是相似的。每次实验都必须使用按照相同步骤准备的物理系统的不同副本，或者必须将系统恢复到其初始状态。在这里，我们表明，这是没有必要的，状态独立的上下文可以表现在一个场景中，每个测量轮是在前一轮的输出状态。
2015-05-08 quant-ph
Experimental demonstration of the violation of the temporal Peres-Mermin inequality using contextual temporal correlations and noninvasive measurements
本文提出了一种广义量子散射电路，它可以用来进行非侵入性的量子测量，并在NMR量子比特上实现。这种测量是测试时间非上下文不平等的关键要求。我们使用该电路在三量子位NMR量子信息处理器上实验证明了Peres-Mermin不等式（这是Klyachko-Can- Binicioglu-Shumovsky（KCBS）不等式的时间模拟）的违反。此外，我们实验证明了一个转换的贝尔型不等式（空间等价的时间KCBS不等式）的违反，并表明其Tsirelson界是相同的时间KCBS不等式。在时态KCBS场景中，上下文边界严格低于量子时态和非局部边界。
2021-01-06 quant-ph
Violation of the Bell's type inequalities as a local expression of incompatibility
通过过滤掉哲学成分，我们可以说EPR论文是针对海森堡的不确定原理或更一般的玻尔互补原理的直接解释。后者表达了量子测量的情境性：测量的输出依赖于完整的实验安排。然而，贝尔重新构造了EPR反对互补性的论证，以证明具有玻姆力学类型的隐变量的非局部理论。然后，贝尔的这种非定域性-- { \it亚量子非定域性} --被提升到量子理论的水平--直到术语{ \it“量子非定域性”}。这篇短文的目的是解释贝尔检验只是一个特殊的{量子可观测量局部不相容性的\it检验}，类似于干涉实验，例如，双缝实验
2019-02-19 quant-ph
Bi-Contextuality: A Novel Non-Classical Phenomenon in Bipartite Quantum Systems
提出并实验演示了双源量子系统中的新型非经典现象bi-contextuality，该现象作为反转的Bell场景，证实了单节点测量的量子性，并对PBR定理及经典psi-ontic模型提出了新挑战。
2025-07-11 quant-ph
Simultaneous All-versus-Nothing Refutation of Local Realism and Noncontextuality by a Single System
本研究提出一种“全有或全无”证明，利用三对单态和GHZ态分析器，在单一系统中同时验证Bell定理与Kochen-Specker定理，揭示量子非定域性与上下文性的关系，且可用现有线性光学技术验证。
2024-03-26 quant-ph
Quantum nonlocality: How does nature do it?
在最近的一个注释中，Hance和Hossenfelder（arXiv：2211.01331）回忆说“量子力学的局部因果完备化是可能的，如果它们违反了隐变量不以任何方式依赖于测量设置的假设[称为统计独立性或测量独立性]”，因此，贝尔不等式的实验违反“表明维持局部因果性需要违反统计独立性”。然而，Hance和Hossenfelder也认为，“我们应该（...）寻找独立的实验证据，以区分两种不同的选择：非定域性和统计独立性，或定域性和违反统计独立性”，以及“不愿意考虑没有统计独立性的理论，可能是我们还没有一个与广义相对论一致的物理学基础的局部因果理论的原因“。在这里，我们回顾一下，有第三种选择，即拒绝测量结果以任何方式由隐藏变量控制。此外，我们认为，最近的一些结果，在寻找原则挑选出套量子相关贝尔和Kochen-Specker上下文场景指出，这第三种选择是科学上更合理的，并回答了为什么以及如何自然产生量子非定域性的问题。
2022-11-11 quant-ph
Context and Complementarity: Formalizing Bohr's Vision through Many-Valued Contextual Logic
本文将 Reichenbach 三值逻辑扩展为七值语境逻辑，以存在量词编码语境性，从而形式化玻尔的互补性思想并无矛盾地解释量子悖论。
2025-05-14 quant-ph
Quantum Correlation Sharing: A Review On Recent Progress From Nonlocality To Other Non-Classical Correlations
本综述系统总结了通过序列测量实现量子关联共享的最新进展，涵盖非定域性、量子操控、网络非定域性及纠缠等关联的共享机制与实验验证，并重点介绍了其在量子随机存取编码、随机数生成与自测试等任务中的应用。
2024-02-07 quant-ph
An Introduction to the Foundations and Interpretations of Quantum Mechanics
The University of Manchester（曼彻斯特大学）
本文综述量子力学关键概念与诠释发展，从公设到测量、非定域性及经典涌现，分析哥本哈根、德布罗意-玻姆、多世界等诠释如何回应量子理论对物理实在本质的启示。
2026-06-11 physics.hist-ph quant-ph
An experimental test of the non-classicality of quantum mechanics using an unmovable and indivisible system
量子力学提供了一种关于自然的统计描述，因此，如果它的统计预测不能用一些具有隐变量的现实模型来解释，那么它就是不完整的。然而，有两个强有力的定理反对隐变量理论，表明某些量子特征不能基于两个基本前提（局部性，贝尔定理和非上下文性，由于贝尔，科亨和斯派克（BKS））被复制。非语境性与非局部性无关，语境性甚至在单个对象中表现出来。在这里，我们报告了一个实验验证的量子上下文的单自旋1电子系统在室温下。这样一个三层系统是不可分割的，然后我们关闭的相容性漏洞，存在于二分系统上进行的实验。我们的结果证实了量子上下文性是单粒子的本征性质。
2012-10-03 quant-ph
A conjecture concerning determinism, reduction, and measurement in quantum mechanics
在量子力学中，确定性是通过将玻恩定则中的概率追溯到波函数的绝对（总体）相位常数并将这些相位常数识别为伪随机数来建立的。还原过程（塌陷）与测量无关。当两个波包在普通空间中重叠并满足一定的准则时，它就会发生，而这取决于两个波包的相位常数。减少意味着波包收缩到重叠的地方。测量装置将输入的波包扇出为所选观测量的空间分离的本征包。当这些本征包之一与位于设备中的波包一起满足该标准时，减少将收缩的位置与可观察的本征值相关联。该理论是非局部的和上下文的。
2019-07-24 physics.hist-ph quant-ph
Context-independent mapping and free choice are equivalent
隐变量模型（HVM）中的自由选择（或统计独立）假设意味着实验者选择的设置不依赖于隐变量的值。HVM中上下文无关（CI）映射的假设意味着测量的结果不依赖于其他测量的设置。如果测量是类空分离的，这种假设被称为局部因果关系。自由选择和CI映射的假设被认为是必要的贝尔型标准的上下文/非局部性的推导。然而，对于各种特殊情况，这两个假设在逻辑上并不独立。我们在这里显示，在完整的一般性，对于任何系统的随机变量有或没有干扰/信号，假设CI映射的HVM是等价于假设自由选择的HVM。如果一个人否认一个给定的经验场景可以由HVM描述的可能性，其中测量取决于其他测量的设置，那么也应该否认违反自由选择，反之亦然。关键词：上下文性;上下文无关映射;自由选择;局部因果关系;非局部性。
2022-09-01 math.PR quant-ph
Generalized Bell scenarios: disturbing consequences on local-hidden-variable models
本文在Bell非定域性与Kochen-Specker情境性的统一框架下，探讨了局域模型内部的情境性与扰动特征，定义了不同局域集合，揭示了量子与后量子关联行为，并扩展了Fine-Abramsky-Brandenburger定理。
2023-07-29 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
Is the Moon there if nobody looks: Bell Inequalities and Physical Reality
各种各样的贝尔不等式都是由每一行特定的数据表格所满足的平凡的代数性质。令人惊讶的是，它们在某些实验中的违反，允许推测自然界中存在非局部影响，并怀疑客观外部物理现实的存在。这种推测的根源在于对量子力学的错误解释，以及局域真实隐变量模型在自旋极化相关实验中无法再现量子预测。这些隐变量模型使用仅成对可测随机变量的反事实联合概率分布来证明不等式。在真实的实验中，爱丽丝和鲍勃使用4对不兼容的实验设置，估计点击之间的不完全相关性，由他们的检测器记录。点击表示检测到光子，并以1或-1编码。相应的，只有成对可测量的，随机变量的期望估计和量子预测相比。这些估计严重违反了不等式。由于所有这些随机变量不能被联合测量，它们的联合概率分布不存在，并且各种贝尔不等式不能被导出。因此，它们受到侵犯并不奇怪。此外，如果描述测量仪器的上下文设置相关参数被正确地包括在描述中，则可以以局部因果方式解释点击之间的不完美相关性。在本文中，我们审查和重新措辞的几个参数证明，违反各种贝尔不等式可能既不证明量子非定域性，也不允许怀疑原子，电子和其他不可见的基本粒子的存在，这是我们周围的可见世界，包括我们自己的积木。
2020-07-16 physics.hist-ph quant-ph
Einstein's Worries and Actual Physics: Beyond Pilot Waves
Tagore Centre for Natural Sciences and Philosophy（泰戈尔自然科学与哲学中心）
本文探讨了引导波理论的局限性，提出随机力学和范畴论语义作为更深入的量子理论补充，消解测量问题和非本地性。
2026-01-12 quant-ph
Measurement as Sheafification: Context, Logic, and Truth after Quantum Mechanics
Tagore Centre for Natural Sciences and Philosophy（塔戈尔自然科学与哲学中心）
本文通过将量子测量重新解释为预层值真理的sheafification，提出量子理论本质上是上下文相关的，并利用直觉主义逻辑和七值上下文逻辑来解决量子测量问题。
2025-12-16 quant-ph
Bell argument: Locality or Realism? Time to make the choice
本文根据两纠缠光子的贝尔不等式和单中子的类贝尔不等式的实验检验，讨论了量子力学中非客观性-非定域性难题的一种可能的解决方法.我的结论是，这些实验表明，量子力学是非客观的：也就是说，在测量之前，物理可观察量的值不能分配给一个系统。贝尔的非定域性假设必须被拒绝，因为没有直接的实验证实，至少到目前为止。我还考虑了非客观性和语境之间的关系。具体来说，我分析的影响的Kochen-Specker定理的问题上的上下文的量子观测。我认为，正如冯·诺依曼的“不去”定理，Kochen-Specker定理是基于不符合实际物理情况的假设。最后，我提出了一个基于经典的，纯粹的波模型（前量子经典统计场论），一个模型，再现量子概率的测量理论。在这个模型中，连续的场被转换成检测器的离散点击。虽然这个模型是经典的，但它是非客观的。在这种情况下，根据玻尔的观点，非客观性是实验结果依赖于测量环境的结果。
2011-12-23 math-ph math.MP nlin.CD
Braiding for the win: Harnessing braiding statistics in topological states to win quantum games
本文证明从拓扑或fracton序量子物质相提取的资源态在非局域量子博弈中具有稳健优势，核心方法是通过设计博弈利用特征braiding过程作为contextuality来源，并统一了利用mutual statistics的策略。
2024-12-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el 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
Device-independent tests of structures of measurement incompatibility
与经典物理学相反，在量子物理学中，某些测量集是不相容的，因为它们不能同时进行。在其他应用中，不兼容性允许上下文和贝尔非局部性。这使得开发工具来证明一组测量值是否与某个不兼容的结构相匹配至关重要。在这里，我们表明，对于量子或nonsignaling模型，如果在贝尔测试中采用的测量满足给定类型的兼容性，那么违反某些特定的贝尔不等式的数量变得有限。然后，我们证明了由两个量子比特状态的局部测量产生的相关性违反了这些限制，这以与设备无关的方式排除了这种不兼容的结构。特别是，我们证明了量子关联允许真正的三重不相容的设备无关的演示。最后，我们将这些结果转化为一个半设备无关的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向的情况。
2019-07-25 quant-ph
Exclusivity principle and unphysicality of Garg-Mermin correlation
关于概率分布的物理可实现性的问题在量子基础中是非常重要的。斯派克首先指出，这个问题不能回答从柯尔莫哥洛夫的公理单独。最近，Specker的这一观察激发了简单的原理（排他性原理/局部正交性原理），可以解释各种非定域性和上下文实验中可能的实验概率集的量子极限。我们在最简单的情况下研究了斯派克的观察，其中包括三个输入，每个输入有两个输出。然后，仅使用该原则施加的联合概率的线性约束，我们揭示了Garg-Mermin（GM）相关的非物理性质。有趣的是，GM关联被提出来证伪Fine的以下建议：如果Clauser和Horne（CH）的不等式成立，那么对于Einstein-Podolsky-Rosen类型的自旋1/2关联实验，即使每侧涉及两个以上的观测量，也存在确定性的局部隐变量模型。我们的研究结果表明，与CH场景不同，在单个副本级别的本地正交性原理不等同于GM场景中的无信令条件。
2017-10-27 quant-ph
Conditions for Lorentz-invariant superluminal information transfer without signaling
我们理解突现量子力学的意义是，量子力学描述了物理突现的过程，将假设的亚量子物理与宏观边界条件联系起来。除了通常的自下而上的情景之外，后者还可以被证明需要自上而下的因果关系。通过这个例子，可以证明文学中对“现实主义”的定义过于严格。在量子力学中，定义实在论的一种流行方式是独立于测量的预定论。我们的反例实际上在涌现或自组织系统中无处不在，我们主张没有预先决定的现实主义。我们参考了我们小组的早期结果，这些结果显示了德布罗意-玻姆解释的指导方程是如何从一个只有经典成分的理论中推导出来的。本质上，这对应于普通三维空间中的“没有波函数的量子力学“，尽管具有非局域相关性。这就引出了一个中心问题，即如何在相对论环境中处理非定域性问题。我们在这里表明，一个基本的论点讨论所谓的悖论事件的EPR型双粒子实验的时间顺序没有考虑到上下文的实验设置。因此，我们然后讨论在何种情况下（即物理前提）超光速信息传输（但不是信令）可能是兼容的洛伦兹不变理论。最后，我们认为，超光速信号的不可能性-尽管存在超光速信息传输-是不是某种阴谋的结果（一个香格里拉“自然喜欢隐藏”），但不可能准确地复制在重复的实验运行状态的准备，或无克隆定理，分别的后果。
2016-03-07 quant-ph
Completing Quantum Mechanics with Quantized Hidden Variables
我探讨了一个量子系统S可以完全由它的标准量子态$|ψ\rangle$和一个（隐藏的）量子态$|ϕ\rangle$（它生活在同一个希尔伯特空间）的组合来描述的可能性，这样，一旦指定了两个量子态，系统S上的任何标准投影测量的结果就被确定了。我构造了一个算法，通过假设（隐藏的）量子态$|ϕ\rangle$是从某个固定的概率分布Pr（.）中随机抽取的，来检索仅依赖于$|ψ\rangle$的标准量子力学概率。并通过对Pr（.）求平均。当S的Hilbert空间的维数大于2时，上下文性和Bell非定域性就会自动从该算法中出现。如果$|ϕ\rangle$不是完全随机的，那么在对单个系统的连续测量中，可能会出现与标准量子力学的细微可测偏差。
2015-06-13 quant-ph
Factorization of multimeters: a unified view on nonclassical quantum phenomena
Faculty of Information Technology, University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学信息技术学院）；Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät, Universität Siegen（锡根大学自然科学与技术学院）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, LIG（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院、信息学与图像与信号实验室）；Laboratoire de Physique Théorique, Université de Toulouse, CNRS, UPS（图卢兹大学理论物理实验室、法国国家科学研究中心、图卢兹第三大学）；Institut für Theoretische Physik, Leibniz Universität Hannover（汉诺威莱布尼茨大学理论物理研究所）
本文通过引入基于交换图的统一数学框架，将测量兼容性、上下文性、导引和贝尔非局域性等非经典量子现象统一表示为多测量仪通过中间系统的分解，并提供了导引组合和贝尔关联的分解表征，以及CHSH不等式的新视角。
2025-08-25 math-ph math.MP quant-ph
Quantitative relations between different measurement contexts
研究通过共享测量结果推导不同测量上下文间Hilbert空间向量内积的定量关系，揭示量子上下文悖论概率可由少数内积决定，并发现量子纠缠的非定域性可追溯至单系统的局部内积。
2024-02-08 quant-ph
Local theories with parallel realities and the epistemic view of the quantum state
本文提出一个融合单世界随机性与多世界实例共存的混合框架，以规避贝尔非局域性并减少信息流，并用两个纠缠量子比特的局域模型加以说明。
2025-08-22 quant-ph
The Invariant Set Postulate: A New Geometric Framework for the Foundations of Quantum Theory and the Role Played by Gravity
提出了一个新的物理定律，定义在宇宙尺度上，但对微观尺度有重要意义。受非线性动力系统理论和黑洞热力学的启发，不变集公设提出物理实在的宇宙学状态属于不可计算的分形状态空间几何I，在某些从属的确定性因果动力学的作用下不变。本文根据量子力学中I的主要性质，对量子物理中可能的因果现实框架进行了探索性分析。例如，稀疏性被用来将一般的反事实状态与不位于I上的点联系起来，从而为量子物理的基本上下文性和抽象希尔伯特空间在量子理论中的作用提供了几何基础。此外，自相似性，在一个符号设置中描述，提供了一个可能的“现实”的角度来看，在量子理论的复数和四元数的基本作用。对量子理论的标准“奥秘”：叠加、测量、非定域性、经典性的出现等给出了新的解释，提出了I的分形几何中的不均匀性是引力现象的表现。由于量子理论天生对这种状态空间几何的存在视而不见，这里的分析表明，试图在传统的量子理论框架内建立统一的物理学理论是错误的，一个成功的引力量子理论应该统一时空的因果非欧几何和状态空间的非时间分形几何。
2009-06-30 quant-ph
Entropic Inequalities and Marginal Problems
边际问题是问某组随机变量的给定边际分布族是否来自这些变量的联合分布。在这里，我们指出，存在这样一个联合分布强加了非平凡的条件已经在水平上的香农熵的给定的边缘。这些熵不等式是联合分布存在的必要（但不是充分）准则。对于每一个边际问题，这样的香农型熵不等式的列表可以通过傅立叶-Motzkin消除计算，我们提供了一个软件接口，傅立叶-Motzkin求解器这样做。对于给定边值的超图是圈图的情形，我们给出了所有相关熵不等式分类问题的完全解析解，并利用这一结果来约束随机过程中相关性的衰减.此外，我们表明，香农型不等式的微分熵是不相关的连续变量的边际问题，非香农型不等式，在离散和连续的情况下。与其他方法相比，我们的一般框架很容易适应的情况下，一个有额外的（条件）的独立性要求的联合分布，如在图形模型的情况下。最后，我们列出一系列悬而未决的问题。补充文章讨论了量子非定域性和上下文的应用。
2012-09-26 cs.IT math.IT math.PR
Experimentally bounding deviations from quantum theory in the landscape of generalized probabilistic theories
量子基础领域的许多实验都试图在量子理论和它的推测性替代方案之间做出判断，这就要求人们在分析实验数据时，不能假定量子形式主义的正确性。广义概率理论（GPTs）的数学框架提供了这样做的方法。我们提出了一个方案，用于确定哪些GPT与给定的一组实验数据是一致的。它通过以自洽的方式对制备和测量进行断层扫描来进行，即，而不假定任何一个的先前特征。我们说明了该计划通过分析实验数据的一个大的准备和测量的偏振自由度的单光子。我们发现，与我们的数据一致的最小和最大的GPT状态空间是一对多面体，每个近似的布洛赫球的形状和体积比$0.977 \pm 0.001$，这提供了一个定量的约束范围偏离量子理论。我们还展示了我们的方案如何可以用来约束的程度，自然可能比量子理论预测的更非本地的，以及在何种程度上，它可能或多或少上下文。具体地说，我们发现，CHSH不等式的最大违反可以最多$1.3\% \pm 0.1$大于量子预测，和一个特定的不等式的最大违反普遍的非上下文不能从量子预测的差异超过这个因素的任何一方。这种分析中最重要的漏洞是，对于感兴趣的系统，所实现的一组准备和测量可能无法在断层摄影上完成。
2021-12-19 physics.optics quant-ph
