Quantum steering in a star network
本研究针对中心可信、n个边缘节点不可信的星型网络场景,定义基于n局域隐态模型的网络导引,构建两类充分判据验证量子导引,并探讨固定测量下的网络导引检测方法。
2024-04-17 quant-ph
Deriving Einstein-Podolsky-Rosen steering inequalities from the few-body Abner Shimony inequalities
对于Abner Shimony(AS)不等式,研究了达到最大量子破坏的方向的最简单统一形式.在此基础上,系统地从AS不等式导出了一族Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)转向不等式。对于这些不等式,局部隐状态(LHS)界严格小于局部隐变量(LHV)界。这意味着EPR转向是一种严格弱于Bell非局域性的量子非局域性形式。
2018-08-14 quant-ph
Quantum Theory and Local Hidden Variable Theory: General Features and Tests for EPR Steering
在前一篇论文中,我们得到了包含相同质量玻色子的双模系统的纠缠实验。在本文中,我们考虑在这样的系统中EPR转向的充分性测试。我们发现任意自旋分量的自旋压缩、Bloch矢量检验、Hillery-Zubairy平面自旋方差检验以及双模正交化的压缩都表明量子态是EPR可操纵的。我们还发现了一个概括的Hillery-Zubairy平面自旋方差检验EPR转向。与以前的相关性测试进行了讨论。本文基于对二体系统量子态的详细分类。在量子理论中,两体复合系统的态被分为可分离态和纠缠态,但在局域隐变量理论(Local Hidden Variable Theory,LHVT)中,这些态也可以被分为Bell局域态和Bell非局域态。对于Bell局域态,有三种情况取决于每个子系统的LHVT概率是否都由涉及子系统密度算符的量子概率给出。其中一个或两个都由量子概率给出的情况被称为局部隐藏态(LHS),这种状态是不可操纵的。可操纵状态是没有LHS的Bell局部状态,或Bell非局部状态。讨论了量子态分类与隐变量理论分类的关系。
2020-01-20 quant-ph
EPR Steering inequalities with Communication Assistance
在本文中,我们研究了由二体量子系统产生的再现Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)操纵关联的通信代价。我们描述了一组二分量子态,该量子态允许用从不可信方(Alice)到可信方(Bob)的经典通信的$c$比特增强的局部隐藏状态模型。在一个比特的信息($c=1$)的情况下,我们表明,这个集合有一个非平凡的交集与允许一个本地隐藏状态和一个本地隐藏变量模型的投影测量。另一方面,我们发现,从一个不可信的爱丽丝到一个可信的鲍勃需要无限数量的经典通信来模拟由两个量子比特的最大纠缠态产生的EPR引导相关。据证实,最先进的量子实验将能够以这种方式伪造两个比特的通信。
2016-03-22 quant-ph
Entanglement of Local Hidden States
操纵准则是违反排除用局部隐藏状态(LHS)模型描述观测到的测量统计的可能性的条件。当现有数据不允许排除任意LHS模型时,仍然可以排除具有特定可分性结构的LHS模型。在这里,我们推导出实验可行的标准,把定量界的多体纠缠的LHS。我们的研究结果表明,可分离态可能包含隐藏的纠缠,可以通过对另一个系统的测量来解锁,即使两个系统之间没有转向是可能的。
2022-02-10 quant-ph
Improving Einstein-Podolsky-Rosen Steering Inequalities with State Information
我们讨论了熵Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)-steering不等式与其潜在的不确定性关系之间的关系,以及改进的不确定性关系导致更紧的EPR-steering不等式的假设.特别是,我们讨论了如何在一个混合的量子态的内在不确定性是用来改善现有的不确定性关系,以及这些信息如何影响一个人的能力,见证EPR转向。作为一个例子,我们考虑最近的改进(使用量子存储器)之间的熵不确定性关系的离散观测值对(自然物理6,659(2010)),并表明,一个平凡的替代更严格的限制在引导不等式导致矛盾,部分原因是这样一个事实,即改进的边界明确地依赖于被测量的状态。通过考虑进入转向不等式的发展的假设,我们从这些改进的不确定性关系导出正确的转向不等式,并发现它们与已经发展的不等式相同(Phys. Rev. A,87,062103(2013))。此外,我们考虑了如何利用量子态的信息来提高我们观察EPR操纵的能力,并由此建立了一个新的对称EPR操纵不等式。
2013-12-17 quant-ph
Exact Steering Bound for Two-Qubit Werner States
本文证明在两量子比特Werner态的量子导引任务中,投影测量与POVMs能力相同,从而弥合了Werner间隙,并构造了更广范围的局域隐态模型。
2023-09-18 quant-ph
A Steering Paradox for Einstein-Podolsky-Rosen Argument and its Extended Inequality
由于量子力学缺乏局域实在的描述,产生了爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)佯谬。EPR佯谬激发了“量子非定域性”这一重要概念,它表现为三种不同的类型:量子纠缠、量子操纵和Bell非定域性。虽然贝尔非定域性更常被用来表示“量子非定域性”,但原来的EPR佯谬本质上是一个转向佯谬。在这项工作中,我们制定了原来的EPR转向悖论成矛盾的平等,从而使它经得起实验验证。我们在两个量子比特的情况下进行实验测试的转向悖论。此外,从转向悖论出发,我们生成了一个广义线性转向不等式,并将该不等式转化为一个数学等价形式,这对于实验实现更友好,即,可以仅测量布洛赫球的$x$ -、$y$ -或$z$ -轴上的可观测量,而不是其它任意方向。我们还进行了实验,以证明这一计划。在实验误差范围内,实验结果与理论预测相吻合。我们的结果加深了对量子基础的理解,并为检测量子态的可操纵性提供了一种有效的方法。
2021-04-30 quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen steering paradox "2=1'' for $N$ qubits
本文提出EPR导引悖论“2=1”,证明在纯态和测量条件满足时,该矛盾对任意$N$量子比特态成立,并给出实例分析。
2024-06-25 quant-ph
Quantum steering beyond instrumental causal networks
我们从理论上预测,并通过纠缠光子进行实验验证,结果通信不足以让隐藏状态模型再现量子操纵。具有结果通信的隐藏状态模型反过来对应于众所周知的因果推理的工具过程,但是在一个黑盒测量设备和一个表征良好的量子设备的单侧设备无关(1 S DI)场景中。我们引入1 S-DI工具不等式来测试这些模型,即使在允许黑盒测量结果的通信时,也可以检测纠缠的吸引人的功能。我们发现,值得注意的是,这些不平等也可以被违反,仅与指导,即没有结果的沟通。事实上,一个有效的可计算的形式量词-非工具性的鲁棒性-自然会出现;我们证明,单独操纵就足以使其最大化。我们的研究结果意味着,量子理论承认一种比迄今为止已知的更强的操纵形式,具有根本和实际的潜在影响。
2018-03-08 quant-ph
Logical Inconsistencies in Proofs of the Theorem of Bell
我们讨论了一类基于潜在结果表的Bell型不等式的证明。这些证明的本质是:如果一个人只能想象(或在表中写下)EPR实验的隐藏参数模型的潜在结果,那么与实验和量子力学的矛盾就随之而来。我们表明,这些证据不包含隐藏的变量,涉及到时间,或者,如果他们这样做,导致逻辑矛盾,使他们无效。
2002-06-07 quant-ph
Quantum steering of Bell-diagonal states with generalized measurements
二分量子系统中的量子操纵现象可以归结为第一方是否可以进行测量的问题,使得第二方的条件状态可以通过局部隐藏状态模型来解释。显然,这个问题的答案取决于第一方能够进行的测量。我们引入了一个局域隐态模型,解释了两个量子比特的Bell对角态的所有广义测量的条件态。更确切地说,已知对于由相关矩阵$T$表征的投影测量和贝尔对角状态的受限情况,局部隐藏状态模型存在当且仅当$R_T= 2 πN_T |\det (T)| \ge 1$,其中$N_T$由布洛赫球上的积分定义。对于由正算子值测度描述的广义测度,如果$R_T \ge 6/5$成立,我们构造了一个模型.我们的工作为系统地研究量子态的可操纵性奠定了基础。
2019-09-09 quant-ph
Generalized Einstein-Podolsky-Rosen Steering Paradox
本研究提出广义 EPR 操控悖论,通过双设置协议测试任意 $N$ 比特态的可操控性,并启发 EPR 操控不等式的构建以助力量子通信方案。
2024-06-05 quant-ph
Channel Steering
我们介绍和研究的概念,可操纵的渠道。这推广了二分量子态可操纵性的概念。我们讨论了一个关键的概念之间的差异的情况下的状态和情况下的渠道:而状态引导处理的概念“隐藏”的状态,可操纵性在渠道的情况下,更好地理解的一致性的渠道扩展,而不是在“隐藏”的渠道。这种区别在国家的情况下消失了。我们进一步讨论了如何提出的概念缺乏连贯性的渠道扩展一致的概念,通过本地操作和经典的通信实现的渠道扩展。我们还讨论了如何Choi-Jamiolkowski同构允许直接应用的许多结果状态的情况下,渠道。我们介绍了渠道扩展的可操纵性的措施。
2014-11-03 quant-ph
Metrological complementarity reveals the Einstein-Podolsky-Rosen paradox
爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)悖论在我们理解量子力学中起着基础性的作用,并且与预测非对易测量结果的可能性有关,其精度似乎违反了不确定原理。这种与互补性的明显矛盾是由比纠缠更强的非经典相关性(称为转向)造成的。量子信息认识到转向是许多任务的重要资源,但与纠缠相反,它在计量学中的作用迄今仍不清楚。在这里,我们制定的EPR悖论的框架内的量子精密测量,表明它能够精确估计的本地相移和其产生的观察。采用更严格的制定量子互补性,我们推导出一个标准的基础上的量子费舍尔信息,检测转向在一个更大的类的状态比众所周知的不确定性为基础的标准。我们的结果确定了有用的转向量子增强的精度测量,并允许一个国家的最先进的实验中发现非高斯状态的转向。
2022-07-12 quant-ph
Quantum steering under constrained free-will
本研究引入测量依赖(MD-)操控场景,提出检验MD-可操控关联的不等式,讨论其在量子随机性认证中的意义,并给出关联保持MD-可操控性的测量依赖边界。
2024-06-19 quant-ph
Steering bound entangled states: A counterexample to the stronger Peres conjecture
量子关联是量子信息科学中许多应用的核心,同时,它们形成了讨论真正的量子效应及其与经典物理学差异的基础。一方面,纠缠理论提供了量化信息处理中的相关性的工具,并且已经获得了许多结果来区分有用的纠缠,其可以被提取为纯粹的形式,而束缚纠缠在许多应用中是有限的。另一方面,为了区分量子现象与经典现象,薛定谔和贝尔引入了转向和局部隐变量模型的概念。我们提供了一种方法来产生系统的束缚纠缠量子态,它仍然可以用于转向,从而排除本地隐藏的状态模型。这揭示了量子相关性的各种观点之间的关系,并反驳了一个被称为更强佩雷斯猜想的广泛猜想。对于实际应用,这意味着即使是最弱的纠缠形式也可以以半设备独立的方式进行认证。
2014-05-22 quant-ph
Unified picture for spatial, temporal and channel steering
量子操纵描述了量子系统上的局部作用如何影响另一个类似空间的分离量子态。最近,量子操纵也被制定为类时场景和量子信道。我们使用量子信道的Stinespring膨胀工具来处理所有三种情况。通过应用我们的技术,我们将所有三个转向问题与量子测量的不兼容性一一联系起来,这是以前只知道空间转向的结果。我们利用这种连接,显示如何测量不确定性关系可以被用来作为紧督导不平等的所有三种情况。此外,我们证明了时间和空间转向的某些概念是完全等价的,并证明了时间转向和宏观现实隐变量模型之间的层次结构。
2017-07-28 quant-ph
Stronger EPR-steering criterion based on inferred Schrodinger-Robertson uncertainty relation
本文基于推断的Schrodinger-Robertson不确定关系,推导出完整的EPR导引判据,并在两量子比特和两量子三态各向同性态上验证其有效性。
2023-11-19 quant-ph
Locally inaccessible hidden quantum correlations
在量子导引椭球猜想成立的前提下,本文证明了局部不可及的隐藏量子关联现象的存在,并提供了保证任意两比特态存在该现象的必要判据,通过数值结果支持与具体示例展示了此类特殊关联态。
2024-06-06 quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen steering and the steering ellipsoid
哪些双量子比特状态是可操纵的(即允许EPR操纵的演示)的问题仍然是开放的。在这里,一个强的必要条件得到的两个量子比特的状态具有最大混合约化状态的可操纵性,通过构建本地隐藏的状态模型。这一条件实际上是充分的。通过非对称EPR-转向不等式,得到了两个可证的充分条件。我们的工作使用的想法从量子转向椭球形式主义,并明确评估积分的$\boldsymbol n/(\boldsymbol n^\intercal A\boldsymbol n)^2$在任意单位半球的任何正矩阵$A$。
2015-03-17 quant-ph
Steering heat engines: a truly quantum Maxwell demon
我们解决的问题,验证量子热机。一个Szilárd引擎是真正的量子,如果它的工作输出不能被描述的本地隐藏状态(LHS)模型,即。e.一个客观的局部统计集合。量子在这种情况下,揭示了一个转向型的不平等,限制了经典的可提取的工作。量子麦克斯韦恶魔可以通过利用工作介质和热环境之间的量子相关性来违反这个不等式。虽然对于经典的西拉德引擎来说,对介质的客观描述总是存在的,但在真正的量子情况下,任何这样的描述都可以通过操纵任务来排除。
2019-11-26 quant-ph
Rotational covariance and GHZ contradictions for three or more particles of any dimension
Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态在连续对称群下具有变换性质,协变变换的$N$体算符具有丰富的GHZ矛盾.我们发现,本地或noncontextual隐变量不能复制此协方差的任何状态变化的变换,我们提取特定的GHZ矛盾从离散子群,除了$N \geq 3$的非概率矛盾的基本要求,粒子数$N$或尺寸$d$没有限制。然而,具体的矛盾分为三个制度区分日益增加的要求所需的证明的测量运营商的数量。我们引入新的证明方法,定义这些制度。第一个恢复定理等价于最近发现的Ryu等。等人的\cite{RLZL},第一个基于算子的所有奇数维的定理,$d$,覆盖许多(但不是所有)粒子数$N$为每个$d$。第二个和第三个产生新的定理,填补了所有剩余的差距下降到$N=3$,为每个$d$。所有这些GHZ矛盾的共同起源是GHZ态和测量算符根据对称群的不同表示进行变换,这具有直观的物理解释。
2014-01-30 quant-ph
Super-Activation of Quantum Steering
我们认为Einstein-Podolsky-Rosen操纵的制度,各方可以执行集体测量的许多副本一个给定的共享纠缠态。我们导出了一个简单有效的条件,保证纠缠态是$k$ -拷贝可操纵的。特别地,我们证明了任何两量子比特和量子比特-量子纠缠态都是$k$ -拷贝可控的。这使我们能够讨论转向的超激活的效果,由此不可转向的纠缠态(即,允许局部隐藏状态模型)变为$k$ -拷贝可操纵。我们提供的例子有几个副本和低维。我们的研究结果证明了纠缠和转向在多拷贝机制中是等价的。
2016-10-04 quant-ph
Geometric Steering Criterion for Two-qubit States
根据测量集合的几何特征和局域隐态(LHS)模型,我们提出了一个在任意测量集合下两量子比特态的导向判据.引入一个量来描述两个量子比特态的测量集合重建所需的本地资源。我们表明,数量可以被视为一个量化的可操纵性,并用于找出最佳的LHS模型。最后,我们提出了一种产生不可操纵态的方法,并构造了一些纠缠但在所有投影测量下不可操纵的两量子比特态。
2018-11-16 quant-ph
Spooky action at a distance in general probabilistic theories
如果一个概率理论不能被无信号隐变量模型进一步完善,我们称之为“完备的”,如果每个等价的隐变量模型都违反了下蒙的结果独立性,我们称之为“幽灵般的”。我们证明了一个完备的理论是幽灵般的当且仅当它允许一个薛定谔意义下的纯转向态。最后,我们表明,转向互补状态导致薛定谔的猫一样的悖论。
2012-07-09 quant-ph
Loss-Tolerant Tests Of Einstein-Podolsky-Rosen-Steering
我们分析了两类Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)-steering不等式:线性不等式和二次不等式。我们讨论了如何后选择的结果(呼吁公平的抽样假设)可以妥协的严格性,这些不平等的实验测试EPR转向。通过考虑最坏的情况下,检测器的效率低下或其他损失可以利用在本地隐藏状态模型,我们推导出的不平等,使严格的,但损失容忍的演示EPR转向。线性不等式和二次不等式的特殊情况已在最近的实验中得到应用。我们的研究结果表明,无论使用的设置的数量,二次不等式从来没有更好,往往更糟,比线性不等式。
2013-10-30 quant-ph
Contextualist viewpoint to Greenberger-Horne-Zeilinger paradox
我们提出了概率分析的Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)计划在contextualist框架下,即假设隐变量的分布取决于测量设备的设置。一方面,我们发现了隐变量的概率分布类,因为GHZ方案并不意味着局域实在论和量子形式主义之间的矛盾。另一方面,我们发现类的隐藏变量的概率分布的GHZ计划仍然引起这样的矛盾(尽管分布的变化)。它还表明,(众所周知的概率论)概率分布的奇异性/绝对连续性二分法是密切相关的GHZ悖论。我们的猜想是,这种奇异性/绝对连续性二分法和不相容/相容测量之间的GHZ耦合可能是量子理论的一般特征。
2003-09-08 quant-ph
Network Quantum Steering
大规模量子网络的发展有望带来大量的技术应用,并揭示量子非局域性等基础课题。特别有趣的是,考虑网络中的源在统计上是独立的,这导致所谓的网络非局部性,即使各方执行固定的测量。在这里,我们促进某些方面的信任,并介绍了网络转向和网络本地隐藏状态(NLHS)模型的概念,在这种范式的独立来源。在一个方向上,我们展示了如何从贝尔非局域性和量子转向的结果可以用来证明网络转向。我们进一步表明,这是一个真正新颖的效果,通过展示不可操纵的状态,但展示网络转向,基于纠缠交换,产生一种形式的激活。另一方面,我们提供了一个大类的情况下,通过明确构建NLHS模型的网络转向不去的结果。
2021-11-08 quant-ph
Conditional Mutual Information and Quantum Steering
量子转向最近已正式的转向资源理论的框架,并已介绍了几个量词。在这里,我们提出了一个信息理论量化的转向称为内在的可操纵性,它使用条件互信息来衡量一个给定的集合从一个具有本地隐藏状态模型的偏差。因此,我们有条件的互信息量子转向,并引入单调,满足某些理想的属性。量词背后的想法是抑制可以由不可访问的量子系统解释的相关性,然后量化剩余的内在相关性。固有可操纵性的变体发现操作意义为将测量选择和结果发送到窃听者的经典通信成本,所述窃听者拥有正被测量的底层二分量子态的净化系统。
2017-08-09 quant-ph
Entanglement, EPR steering, and Bell-nonlocality criteria for multipartite higher-spin systems
我们开发的标准,以检测三类非局域性,已被证明由怀斯曼等人。[物理评论快报。98,140402(2007)]是不等价的:纠缠,EPR转向,和本地隐藏变量理论的失败。我们使用Cavalcanti等人的方法[Phys. Rev. Lett. 99,210405(2007)]的连续变量,以开发非定域性标准的任意自旋观测定义在离散希尔伯特空间。因此,该标准适用于多站点量子,即,系统的固定尺寸d,并采取不等式的形式。我们发现,当量子点数目N足够大时,优化的高关联非最大纠缠态在任意d下都可以违反检验局域隐变量的自旋矩不等式(贝尔不等式).另一方面,纠缠的自旋不等式被违反,从而检测纠缠的状态,为任意的d和N,并与违反,增加与N.我们表明,一个时刻纠缠不等式可以检测任意广义多体格林伯格-霍恩-蔡林格状态的纠缠。因为它们涉及原子系统的自然观测量,所以相关的自旋算符关联应该在被囚禁的超冷原子气体和离子阱中容易观察到。
2011-03-17 quant-ph
Quantum cloning of steering
在全局状态下的量子操纵允许观察者通过对另一部分执行不同的本地测量来远程地将子系统操纵到不同的系综中。我们表明,在一般情况下,这个属性不能被完美克隆的任何联合操作之间的转向子系统和第三个系统。完美克隆是可行的,当且仅当初始状态是零不一致的。我们还研究了使用通用克隆机克隆贝尔态的操纵量子比特的过程。在两个复制子系统中观察到了Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)转向,这是一种存在于没有局域隐态模型的态中的量子关联。这与量子操纵(EPR操纵)不可克隆的结论相矛盾[C. Y. Chiu等人,npj Quantum Inf. 2,16020(2016)]基于用于EPR转向的互信息准则。
2023-01-12 quant-ph
A formalism for steering with local quantum measurements
我们开发了一个统一的方法来经典,量子和后量子转向。该框架是基于未表征的(黑箱)当事人执行量子测量他们的份额(可能是非物理的)量子态,其出发点是通过非积极的本地隐藏状态模型的一般无信号组装的特性。通过发展与纠缠证人的联系,这种形式主义允许对集合族进行新的定义,特别是通过(i)不可分解的正映射和(ii)不可扩展的乘积基。前者被证明是有用的构造后量子组装与内置的功能,只产生量子相关性在贝尔实验中,而后者总是给certifiably后量子组装。最后,我们的框架配备了一个固有的量化后量子转向,我们称之为后量子转向的负性。我们假设,后量子转向不应该增加单向量子操作从被引导方的督导方,我们表明,在这个意义上说,后量子转向的负性是一个凸后量子转向单调。
2017-08-02 quant-ph
A non-local, Lorentz-invariant, hidden-variable interpretation of relativistic quantum mechanics based on particle trajectories
我们展示了如何构建一个基于粒子轨道的相对论量子力学的洛伦兹不变隐变量解释。我们提出的协变理论采用了多时间的形式主义和洛伦兹不变规则的协调的空间-时间点上的单个粒子的轨迹。用这种方法我们证明了在量子力学中非定域性和洛仑兹不变性之间不存在矛盾。该方法说明了相对论玻色子,使用一个简单的模型来讨论个别非局部相关粒子的运动时,波函数纠缠。描述了一个简单的测量示例。
2001-10-01 quant-ph
Revealing the Boundary between Quantum Mechanics and Classical Model by EPR-Steering Inequality
Nankai University(南开大学);National University of Singapore(新加坡国立大学)
本文通过提出最优N设置线性EPR引导不等式,解决了两比特韦纳态中EPR引导与局部隐藏状态模型边界值V_c^S=1/2的问题。
2024-04-09 quant-ph
Nonlocal quantum correlations under amplitude damping decoherence
利用局域隐态(LHS)和局域隐变量(LHV)模型,定义了纠缠、转向和Bell非定域等不同的非局域量子关联。考虑到它们在量子信息处理中的独特作用,理解个体非局域量子关联及其相互关系具有重要意义。本文研究了振幅阻尼退相干对不同非局域量子关联的影响。特别是,我们已经从理论和实验上表明,纠缠猝死现象是不同于那些转向和贝尔非局域性。在我们的方案中,我们发现所有的初始态都出现了转向和Bell非定域性的突然死亡,只有部分态出现了纠缠突然死亡。这些结果表明,不同的非局域量子关联的环境效应可以是不同的,因此,它提供了不同的量子关联不同的操作解释。
2019-10-15 quant-ph
Compatibility of Generalized Noisy Qubit Measurements
University of Vienna(维也纳大学)
本文研究了噪声对量子比特测量兼容性的影响,确定了使所有POVM兼容的临界可见度,并改进了两量子比特韦纳态的局部隐变量模型。
2026-01-29 quant-ph
Revealing hidden standard tripartite nonlocality by local filtering
量子非定域性是一种比量子纠缠和EPR操纵更强的重要量子关联。标准的三部非定域性可以通过破坏Mermin不等式来检测。利用局部滤波运算,给出了Mermin算子的最大期望值的一个严格上界。通过详细的例子,我们表明,隐藏的标准非局域性可以通过局部滤波,这可以提高噪声纠缠态的鲁棒性。
2022-05-21 quant-ph
Interpreting the macroscopic pointer by analyzing the Einstein-Podolsky-Rosen steering of an entangled macroscopic superposition state
我们研究了两个可实现的薛定谔猫型态的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)转向非定域性,其中一个介观/宏观系统(称为“猫”系统)与自旋$1/2$系统纠缠。对于大的猫系统,我们表明,本地隐藏状态模型是接近满意的,这意味着猫系统可以是一致的,尽管它是纠缠的自旋系统的“死”和“活”的状态的混合物。我们证明,薛定谔猫型悖论的严格签名是EPR转向的猫系统,并提供了两个实验签名。这导致了测量设备的宏观指针的混合量子/经典解释,并表明许多薛定谔猫型悖论可以用微观非定域性来解释。
2016-05-22 quant-ph
Sufficient criterion for guaranteeing that a two-qubit state is unsteerable
量子操纵可以通过操纵不等式的违反来检测,这为量子态的可操纵性提供了充分条件。在这里,我们讨论相反的问题,即确保一个状态是不可操纵的,因此贝尔本地。我们提出了一个简单的标准,适用于任何两个量子比特的状态,这保证了国家承认一个本地隐藏的状态模型的任意投影测量。我们发现了一类新的不可操纵的纠缠态,因此不能违反任何操纵或贝尔不等式。反过来,这导致状态仅为单向转向的充分条件,并提供了单向转向的最简单可能示例。最后,通过利用操纵和测量不相容性之间的联系,我们给出了一个充分的标准,一个连续的一组量子比特测量是联合可测的。
2016-03-18 quant-ph
Hidden-variable theory versus Copenhagen quantum mechanics
概括了哥本哈根量子力学的主要假设,并对爱因斯坦和玻尔之间已知的(尚未确定的)矛盾进行了新的分析。所给的假设基本上用含时薛定谔方程来表示,并增加了一些进一步的假设。Pauli(1933)和Susskind和Gloppard(1964)对给定的数学模型结构提出了一些批评意见。如果只有薛定谔方程是守恒的,并且放弃了额外的假设,它们就可以被移除,正如最近所显示的那样。哥本哈根模型已经被实验结果所认可,这似乎与众多的声明相矛盾。然而,在大多数这些实验中,只有与纯粹的薛定谔方程的协议进行了测试。所有提到的假设实际上只在爱因斯坦(1935)最初提出的EPR实验(通过两个偏振器的重合光透射的测量)中得到了检验。这些实验结果也被解释为支持哥本哈根替代方案,但事实并非如此。事实上,微观世界只有在薛定谔方程所代表的隐变量理论的帮助下才能得到相应的描述,而不需要提到额外的假设,这就消除了微观世界和宏观世界之间早先的解释鸿沟。唯一的区别在于离散态的存在。人类认识自然的理性的可能性也将在这篇文章的开头简短地讨论。
2008-01-29 quant-ph
Non-Contextual Hidden Variables and Physical Measurements
对于一个隐变量理论来说,在有限精度的测量中,它与量子理论是不可区分的,只要它的预言在精度范围内的某个测量中一致就足够了。Meyer最近指出,Kochen-Specker定理证明了自旋为1的粒子的理想自旋测量的确定性隐变量描述是不可能的,因此如果只考虑有限精度的测量,它可以有效地无效。我们概括这个结果:在任何有限维系统上,可以将一致的结果归因于投影值测量集合的稠密子集,或者归因于正算子值测量集合的稠密子集。因此,没有一个像Kochen-Specker这样的矛盾可以排除隐变量理论,它与量子理论在任何一类中通过有限精度的测量都无法区分。
1999-09-17 quant-ph
Violation of steering inequality for generalized equiangular measurements
本文提出基于广义等角测量的量子导引不等式框架,通过半正定算子特征值不等式解析界定 LHS 值,证明高维下可有无界违背,并统一涵盖 MUB 与 MUM。
2025-04-11 quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen correlations and Bell correlations in the simplest scenario
Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)转向是介于纠缠和Bell非局域性之间的一种中间类型的量子非局域性。如果一组相关不允许局部隐变量(LHV)模型,则它是Bell非局部的;如果一组相关不允许局部隐变量-局部隐状态(LHV-LHS)模型,则它是EPR非局部的。有趣的是,在最简单的非平凡场景中,知道什么状态可以产生EPR-非定域相关,也就是说,每一方共享两个量子比特状态的两个投影测量。在这里,我们证明了在这种情况下,两个量子比特的状态可以产生EPR-非局域全相关(不包括边缘统计),当且仅当它可以产生贝尔-非局域相关。如果考虑完整的统计(包括边际统计),令人惊讶的是,同样的情况下可以表现出最简单的单向转向和转向和贝尔非定域性之间的最强层次。为了说明这些有趣的现象,在简单的设置,几个具体的例子进行了详细讨论,这有利于实验演示。在研究过程中,我们引入了限制LHS模型的概念,从而得到了一个必要的和充分的半定规划准则,以确定在给定的测量任何二分态的可操纵性。分析标准,进一步推导出在几个方案的强大的理论和实验的兴趣。
2017-06-21 quant-ph
Joint Measurability, Einstein-Podolsky-Rosen Steering, and Bell Nonlocality
本文研究了量子测量不相容性与非定域性的关系,证明了任何不相容测量集合均可演示EPR导向,表明两者等价;同时通过展示不违反Bell不等式的不相容测量集合,证明了Bell非定域性与联合可测性不等价。
2024-02-13 quant-ph
Some quantum measurements with three outcomes can reveal nonclassicality where all two-outcome measurements fail to do so
测量是量子世界和我们的经典感知之间的中间通信层。因此,测量有效地从量子系统中提取信息的问题是核心兴趣。使用量子转向作为一种非经典现象,我们表明,有一些情况下,所有的两个结果的测量结果可以解释在一个经典的方式,而一些三个结果的测量结果不能。这指出了结果的数量在揭示隐藏在量子系统中的非经典性方面的重要作用。此外,我们的方法可以通过提供新的量子转向标准和改进的方法来构建局部隐变量模型,从而提高对量子相关性的理解。
2020-12-10 quant-ph
Bell and EPR experiments with signalling data
Federal University of Paraná(联邦巴拉那大学);University of Geneva(日内瓦大学);Lund University(隆德大学);Constructor University(Constructor 大学);Uppsala University(乌普萨拉大学);KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(皇家理工学院和斯德哥尔摩大学)
本文提出扩展局部隐变量和隐状态理论以允许有限信号,通过精确方法和修正贝尔不等式来测试非经典性,并通过IBM量子处理器和低效率探测器数据验证其适用性。
2026-02-05 quant-ph
Exposure of subtle multipartite quantum nonlocality
著名的Einstein-Podolsky-Rosen量子操纵在多体情形下具有复杂的结构。我们表明,一个天真的定义标准,多部指导允许,如在贝尔非局域性,一个矛盾的效果,即本地操作可以创建督导似乎从零开始。然而,无论是在转向或贝尔非定域性,这种效果已被实验证实。通过提出一个适当的重新定义,重新建立了操作一致性:在开始时已经存在一种微妙的转向形式,并且它只由本地操作暴露-而不是创建。我们设计的协议,值得注意的是,能够揭示,在看似不可操纵的系统,不仅指导,而且贝尔非局部性。此外,我们发现具体的情况下,纠缠认证不符合指导。因果分析揭示了问题的关键在于隐藏的信号。最后,我们用三个光子量子比特确定性地实现了其中一个协议,提供了量子非局域性的曝光和超曝光的实验证明。
2021-03-16 quant-ph
Deep learning the hierarchy of steering measurement settings of qubit-pair states
本文利用深度学习和迭代测试协议推断量子比特对态在不同测量设置数量下的可导引性,发现 Alice 规则对齐的导引椭球是最紧凑表征,并揭示量子导引层级及隐藏可导引性。
2024-03-02 quant-ph
Quantum steering from phase measurements with limited resources
本研究针对资源受限场景,拓展了基于Cramér-Rao界违反的量子导引验证方法,在量子光学实验中测试并调整了多参数下的测试方案,为量子信道验证提供了指导。
2024-01-30 quant-ph
Faithful certification of steering- and incompatibility-breaking channels
National Chung Hsing University(国立中兴大学);Technische Universität München(慕尼黑工业大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心);National Cheng Kung University(国立成功大学)
本文提出利用已有方法忠实认证量子信道是否破坏导引性或测量不相容性,并给出实验判据,解决了无限测量组合下的验证难题。
2026-09-15 quant-ph
Locality and the Greenberger-Horne-Zeilinger Theorem
在迄今为止的所有局部实在论中,局部性都是一个基本假设。大多数人认为局域实在论与量子力学之间的不一致是由于量子力学的非局域性造成的。本文在隐变量水平上导出了具有瞬时(非定域)相互作用粒子的Greenberger-Horne-Zeilinger型定理。然后,我们证明了以前的矛盾仍然存在之间的量子力学和非局域隐变量模型。
2006-08-06 quant-ph
Einstein-Podolsky-Rosen steering: Its geometric quantification and witness
我们提出了一个量子可操纵性的措施,即凸转向单调,基于一个给定的集合和其相应的最近的集合之间的轨迹距离承认一个本地隐藏状态(LHS)模型。我们提供的方法来估计这样的数量,通过下限和上限,基于半定规划。这些上限之一有一个明确的几何解释,作为一个线性函数的重新标度的欧几里得距离在布洛赫球之间的归一化量子态:(i)一个给定的集合和(ii)LHS集合。对于量子比特-量子比特量子态,上述思想也允许我们通过所谓的LHS表面可视化布洛赫球中状态的各种可操纵性特性。特别地,通过将这样的LHS表面与对应的量子转向椭球进行比较,可以获得一些可转向性性质。因此,我们提出了一个证人的可操纵性对应的差异,这两个表面所包围的体积。该证据(其揭示了量子态的可操纵性)使得能够找到最佳测量基,其然后可以用于确定在所有相互无偏基上优化的所提出的操纵单调性(其描述了组装的可操纵性)。
2018-03-06 quant-ph
Quantum steering with positive operator valued measures
在Einstein-Podolsky-Rosen量子操纵的背景下,我们讨论了具有正算子值测度(POVM)的量子非定域性问题。我们表明,给定一个候选的本地隐藏状态(LHS)系综,确定的问题的可操纵性的有限维的二分量子态与POVM可以制定为两个凸对象的嵌套问题。这样做的一个后果是加强了证明选择基于对称性的二分态的LHS系综的定理。作为一个更实际的应用,我们研究了经典的两量子比特Werner态的可操纵性问题。我们显示了强有力的数值证据表明,这些国家是不可操纵的POVM的混合概率为$\frac{1}{2}$内的准确度为$10^{-3}$。
2018-01-26 quant-ph