Bell's theorem tells us NOT what quantum mechanics IS, but what quantum mechanics IS NOT
非定域性,或量子非定域性,是量子基础和信息科学界的流行语,据称描述了贝尔定理的含义。当这些短语被认真对待时,也就是说,贝尔定理揭示了非定域性是微观世界量子描述的固有特征,这导致了逻辑矛盾,这将在这里讨论。事实上,贝尔定理被理解为量子预言违反了贝尔不等式,它与玻尔的互补性概念是一致的。因此,如果说它指向什么的话,那就是玻尔原理的重要性,但即使这也不是一个明确的含义。非定域性是贝尔定理的一个必然结果,只有当我们通过采用某种形式的实在论来拒绝互补性时,不管它是额外的隐变量,额外的隐原因,等等,或反事实的确定性。这篇文章包含两个基本上独立的部分。第一个是写给任何对这个话题感兴趣的读者的。第二部分,讨论局部因果关系的概念,是针对在该领域工作的人的。
2015-01-22 physics.hist-ph physics.pop-ph quant-ph
Bell's Theory of Beables and the Concept of `Universe'
从近一个世纪前的早期开始,量子力学就已经证明了自己是一个非常精确但在智力上不令人满意的理论。它的一个问题是,它是一个关于测量结果的理论。正如约翰·贝尔在介绍“甲壳虫”概念时曾经说过的那样,应该能够说出“是什么”,而不仅仅是观察到什么。在这篇文章中,我考虑的问题是,一个宇宙是否可以是一个(非定域的)粒子,以及这意味着什么关于宇宙的基本性质。我的结论是,在某些理论的框架内,一个宇宙是一个bable,也不可能是基本的。
2018-05-06 physics.hist-ph quant-ph
The Scope and Generality of Bell's Theorem
我提出了什么似乎是一个本地的,确定性的模型的EPR玻姆实验,最近的工作的启发乔伊基督教,似乎在第一次出现在紧张与贝尔型定理。我认为,该模型最终未能做什么隐藏变量理论需要做的,但它是有趣的,因为它的失败有助于澄清贝尔型定理的范围和一般性。我制定并证明了一个小命题,使明确如何贝尔型定理排除了我在这里描述的那种模型。
2013-07-25 physics.hist-ph quant-ph
Bell's theorem in the presence of classical communication
我解释了什么样的相关性,甚至直接经典的通信检测器之间的无效贝尔定理,什么样的不。
2002-07-24 quant-ph
Contextuality or nonlocality; what would John Bell choose today?
违反贝尔-CHSH不等式并不能证明量子非定域性、阴谋论和追溯因果关系的猜测是合理的。这样的推测植根于这样一种信念,即在概率模型中设置隐变量的依赖性,称为违反测量独立性,将意味着违反实验者的选择自由。这种信念是没有根据的,因为它是基于贝叶斯定理的可疑使用和对条件概率的不正确因果解释。在贝尔局域真实模型中,隐变量只描述由光源产生的光子束,因此它们不能依赖于随机选择的实验设置。然而,如果描述测量仪器的隐变量被正确地纳入上下文概率模型,则可以在不引起量子非局域性的情况下解释贝尔测试中报告的违反不平等和明显违反无信号的情况。因此,对我们来说,违反贝尔-CHSH不等式只证明了隐变量必须依赖于确定量子可观测量的上下文特征和测量仪器所起的积极作用的设置。贝尔认为他必须在非定域性和侵犯实验者的选择自由之间做出选择。在两个糟糕的选择中,他选择了非定域性。今天,他可能会选择违反统计独立性,即语境性。
2023-02-03 physics.hist-ph quant-ph
Experimental realization of nondestructive discrimination of Bell states using a five-qubit quantum computer
Gupta等人提出了一种允许非破坏性或间接Bell测量的分布式量子测量方案,(Int. J. Quant。Infor. \textbf{5}(2007)627),并且随后由Samal等人使用基于NMR的三量子比特量子计算机实验地实现,(J. B,\textbf{43}(2010)095508)。在目前的工作中,使用最近由IBM公司放置在云中的基于五量子比特超导的量子计算机进行了类似的实验。实验证实,贝尔态可以以非破坏性的方式构造和测量,具有相当高的保真度。本研究的结果和先前在基于NMR的实验中获得的结果进行了比较。该研究表明,为了使一个可扩展的SQUID为基础的计算机,错误的门(在目前的技术)必须大大减少。
2017-05-10 quant-ph
On the polemic assessment of what Bell did
本文探讨贝尔不等式解释的争议,分析贝尔与爱因斯坦对量子纠缠非局域相关性的观点差异,揭示其论证与当前主流观点的区别。
2026-03-27 quant-ph
Certifying the building blocks of quantum computers from Bell's theorem
量子计算机的能力依赖于其组件忠实地维护和准确处理量子信息的能力。由于这种性质无法通过经典的认证方法,因此需要全新的协议来保证基本组件适用于量子计算。这些协议必须与设备无关,也就是说,如果要将块限定为所有可能的用途,则它们不能依赖于实际实现的特定物理描述。贝尔定理的提出是为了以与器件无关的方式证明产生或测量量子态的块。在这篇手稿中,我们提供了缺失的部分:一种基于贝尔定理的方法,以证明量子信息的存储、处理和传输等相干操作。这就完成了验证量子计算机所有构建模块所需的工具集。我们的方法对实验缺陷具有鲁棒性,因此可以很容易地用来证明今天的量子设备有资格用于未来的量子计算机。
2018-03-29 quant-ph
Irrelevance of Bell's Theorem for experiments involving correlations in space and time: a specific loophole-free computer-example
约翰·贝尔被普遍认为是完成了一个了不起的“证明”,即任何既有爱因斯坦局域性又有“现实性”(反事实确定性)的物理学理论,都会导致在空间和时间中测量的相关性的强上限。因此,他预言爱因斯坦-波多尔斯基-罗森实验不能违反贝尔型不等式。我们提出了一个反例,这种说法的基础上离散事件的计算机模拟。我们的模型结果完全符合量子理论对爱因斯坦-波多尔斯基-罗森-玻姆实验的预言,并且没有检测或巧合的漏洞。
2016-05-16 physics.gen-ph quant-ph
The Bell inequalities: identifying what is testable and what is not
在三个和四个相关性的贝尔不等式重新推导出一般形式,表明三个和四个数据集,分别相同地满足他们,无论他们是随机的,确定性的,测量,预测,或这些的一些组合。因此,适用于数据的贝尔不等式是独立于实验检验的纯数学结果。同时互相关变量对的相关性一般不具有相同的形式,并且随着所考虑的物理系统及其实验配置而变化。可以测试的是相关数据集的相关性形式,而不是它们是否满足贝尔不等式。在自旋或光子对的情况下,第三测量或预测值需要与用于单独从对获得数据不同的实验设置或预测计算。这是由于自旋和光子测量的量子非交换,当一对粒子中的每个粒子有一个以上时。在简单对称条件下,由四变量贝尔不等式得到了概率的Wigner不等式,不同的变量对具有不同的概率.从基于非对易性的量子概率计算的相关性既不违反概率不等式,也不违反相关不等式。
2020-03-11 quant-ph
A general computer program for the Bell detection loophole
测试贝尔弱非定域性的理想实验与真实实验之间的差异导致了漏洞。理想的实验涉及不等式(贝尔)或等式(格林伯格,霍恩,蔡林格)。每一个真实的实验都有它自己的临界不等式,它们几乎都比相应的理想不等式和等式复杂。如果这些关键不等式中的一个被违反,那么检测漏洞就被关闭,没有进一步的假设。如果所有的临界不等式都被满足,那么它仍然是开放的,除非做出进一步的假设。这里描述的计算机程序和网站http://www.strings.ph.qmw.ac.uk/QI/main.htm上发布的计算机程序可以获得任何实际实验的临界不等式,给定允许的角度设置数量和单次运行的相应可能输出信号。给定所有必要的条件概率或比率,它测试所有这些不等式是否满足。
2000-12-11 quant-ph
What are the bearers of hidden states? On an important ambiguity in the formulation of Bell's theorem
本文探讨了贝尔定理中局部因果性与隐变量理论的关系,指出隐变量理论中的隐藏状态位置影响结论成立,提出新的方法整合先前思路以建立贝尔结论。
2026-03-17 quant-ph
Closing objectivity loophole in Bell tests on a public quantum computer
University of Warsaw(华沙大学);Departament de Física and Institut d’Aplicacions Computacionals de Codi Comunitari (IAC3)(物理系与通用代码计算应用研究所(IAC3));CRISP – Centre de Recerca Independent de sa Pobla(萨波布拉独立研究中心(CRISP));University of Lodz(罗兹大学);Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院理论物理中心)
在公共量子计算机上,通过客观性判据的贝尔测试,验证了IBM Quantum和IonQ设备的精度,并作为纠缠传播基准。
2026-09-10 quant-ph
Bell inequality violation on small NISQ computers
提出了利用噪声中间尺度量子(NISQ)器件证明违反贝尔不等式的量子计算实验。它们包括在几个量子位计算机上运行指定的量子算法。如果这样的设备确保纠缠并执行单次测量,则可以避免检测漏洞。四个简洁的量子线路决定的期望值的相关可观的两个量子比特系统。可以在这些电路中添加辅助量子比特,最终只测量辅助量子比特以获得相关信息。对于一个四量子位NISQ计算机,两个算法产生相同的平均值,但也保证随机选择的观察,开发。因此,避免了选择自由的漏洞。包括额外的附属物将测量次数减少了一次,因为在这种情况下仅需要测量附属物。注意,这些方法,使用NISQ设备,本质上是量子力学的。在目前的NISQ系统中,不能排除局部漏洞。给出了在量子线QX模拟器上的模拟结果。贝尔不等式确实被发现是违反的,即使一些额外的噪声包括通过去极化信道误差模型。这些算法也已经在IBM Q Experience上实现。这些量子计算的结果支持各种标准偏差对贝尔不等式的违反。
2020-09-01 quant-ph
Violations of Bell Inequalities for Measurements with Macroscopic Uncertainties: What does it Mean to Violate Macroscopic Local Realism?
我们建议测试“宏观局域实在论”的前提,当光子数的测量仅精确到$n$阶光子的不确定性时,这足以导出贝尔不等式,其中$n$是宏观的。宏观局部实在论在最初的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森论证的语境中只足以暗示具有宏观不确定性的模糊的“实在的要素”。因此,我们展示了在宏观不确定性的存在下,局部实在论的违反如何意味着“宏观局部实在论”的失败。提出了违反这种宏观局域实在论的量子态。
2000-10-06 quant-ph
What's wrong with this rebuttal?
最近的反驳批评贝尔的分析是有缺陷的故障未能考虑所有假设条件输入到推导贝尔不等式。
2006-10-20 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
Testing the nonclassicality of spacetime: what can we learn from Bell-Bose et al.-Marletto-Vedral experiments?
The Bose et al.- Marletto-Vedral(BMV)实验[S. Bose等人,物理修订版信函119,240401(2017); C. Marletto和V. Vedral,Phys. Rev. Lett. 119,240402(2017)]旨在通过观察引力产生的纠缠来证明时空是非经典的。然而,局域隐变量理论(LHVT)可以模拟纠缠关联。我们建议将BMV实验产生的纠缠扩展到Bell实验中的遥远量子粒子。违反贝尔不等式将排除LHVTs,这比BMV提议提供了更强的时空非经典性证明。
2022-01-02 gr-qc quant-ph
What in fact proves the violation of the Bell-type inequalities?
本文指出违反CHSH不等式的正确结论并非未测变量无定值,而是服从Kolmogorov公理的经典概率演算不适用于由概率幅主导的量子形式体系。
2023-03-30 quant-ph
A simple proof of Bell's inequality
贝尔定理是量子力学的一个基本结果:它区分了量子力学和所有测量结果中的概率来自于对预先存在的局部性质的忽略的理论。我们给出贝尔不等式的一个极其简单的证明:一个数字就足够了。这种简单性在关于贝尔不等式究竟意味着什么的无休止的争论中可能是有用的,因为作为证明基础的假设变得非常透明。它也是一个有用的教学工具,因为贝尔不等式可以在一个直观的讲座中解释。
2013-06-01 physics.hist-ph quant-ph
The Assumptions of Bell's Proof
虽然人们普遍认为贝尔定理是量子物理学基础中的一个重要结果,但对于贝尔定理究竟表明了什么,人们有很多分歧。大家都同意贝尔从一些假设中得出了与实验事实相矛盾的结论,从而表明至少有一个假设是错误的;但是对于进入论证的假设是什么,人们存在分歧。在本文中,我提出几点,以帮助澄清情况。
2015-01-17 quant-ph
Bell Diagonal and Werner state generation: entanglement, non-locality, steering and discord on the IBM quantum computer
我们提出了第一个正确的特殊用途的量子线路贝尔对角态(BDS)的准备,并在IBM量子计算机上实现它们,在全参数空间中表征和测试它们的量子相关性的复杂方面。在提出的电路中,一个只涉及两个量子位,但需要适应量子断层扫描程序并行处理经典位。整个类的贝尔对角态的产生,和一些特征指标,即纠缠的形成,CHSH非局域性,转向和不和谐,实验评估在整个参数空间,并与理论比较。作为这项工作的副产品,我们还发现了“量子不和谐”和“不和谐的非对称相对熵”之间的一个显著的一般不等式:前者永远不会超过后者。我们还证明了,对于所有的BDS的两个重合。
2021-05-16 cs.IT math.IT quant-ph
Bell Inequalities, Experimental Protocols and Contextuality
Bell、CHSH和CH不等式的违反仅仅表明证明中使用的“反事实确定性”假设和/或概率模型是不正确的。在本文中,我们详细讨论了实验协议和概率模型之间的密切关系。特别是,我们表明,本地现实和随机隐变量模型是不一致的自旋极化相关实验中使用的实验协议。特别是,这些模型忽略了量子理论(QT)的背景特征,并且没有正确地描述量子测量。我们认为,违反各种不等式的论据反对不可约的随机性的行为的测量。因此量子概率是可约的,这意味着QT是突现的。在这种情况下,人们可以期望在时间序列数据中发现一些不可预测的精细结构,证明QT是不可预测的完整的,这将是一个重大发现。
2015-08-25 physics.hist-ph quant-ph
What does the world look like according to superdeterminism?
对贝尔不等式的违反似乎确立了关于世界的一个重要事实:世界是非定域的。然而,这一结果依赖于测量设置相对于可能决定它们的潜在过去事件的统计独立性的假设。超决定论指的是这样一种观点,即通过拒绝这种统计独立性的假设,局部的和决定论的解释贝尔不等式的违反是可能的。我们研究和澄清各种问题与超决定论,特别是在其后果的性质上的科学规律和科学推理。我们认为,这一观点需要一个新休谟帐户的至少一些法律,并创造了一个重要的问题,在其他部分的物理学和科学更普遍的统计独立性。
2020-09-29 physics.hist-ph quant-ph
Minimal Bell-Kochen-Specker proofs with POVMs on qubits
关于使用POVM的Bell-Kochen-Specker证明可能有许多不同的定义。在这里,我们提出并讨论了这些定义中的三个量子位的最小证明,并表明它们确实是最小的。
2005-09-28 quant-ph
Violating a Bell Inequality: What to Do When You Lose Your Quantum System
Shanghai Institute for Mathematics and Interdisciplinary Sciences (SIMIS)(上海数学与交叉学科研究院);Research Institute of Intelligent Complex Systems, Fudan University(复旦大学复杂系统研究所);Yau Mathematical Sciences Center, Tsinghua University(清华大学丘成桐数学科学中心);Department of Computer Science, University of Pittsburgh(匹兹堡大学计算机科学系);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);Center for Mathematics and Interdisciplinary Sciences, Fudan University(复旦大学数学与交叉科学中心);Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications (BIMSA)(北京国际数学研究中心)
本文研究贝尔实验中量子系统丢失时的最优回退策略,证明CHSH不等式存在对所有效率最优的策略,但一般情况策略随效率变化,可降低关闭探测漏洞的要求。
2026-09-14 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
What does a violation of the Bell's inequality prove?
在本文中,我表明,爱因斯坦-波多尔斯基-罗森-玻姆Gedanken实验和所谓的纠缠的光子有一个简单的解释经典电动力学的框架内,如果我们考虑到离散的(原子)结构的检测器和特定的性质的光-原子相互作用。在这种情况下,我们没有发现“幽灵般的超距作用“这样的悖论。本文证明了EPRB Gedanken实验中经典光波的CHSH判据不仅可以超过局域隐变量理论预言的最大值S_HV=2,而且可以超过量子力学预言的最大值S_QM=2.828,在这种情况下,不需要建立局域隐变量理论。
2017-01-11 physics.gen-ph quant-ph
Optimal States for Bell inequality Violations using Quadrature Phase Homodyne Measurements
我们确定了理想的相关光子数状态是需要最大限度地提高本地现实主义和量子力学之间的差异时,使用正交零差相位测量。考虑了各种贝尔不等式检验。
2000-02-01 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
$ψ$-Epistemic Models and Bell Theorem
研究混合态在不同分解下无法用单一隐变量描述的条件,该条件与贝尔定理紧密相关。
2018-07-04 quant-ph
Quantum Computation, Data Science, and Bell games
我提请注意统计,概率,计算机科学方面的高度相关的主题贝尔游戏和一个可能的未来量子互联网。
2022-05-27 quant-ph
About the description of physical reality of Bell's experiment
最近引入了一个符合最简单形式的局域实在论的隐变量模型,它再现了量子力学对一个甚至理想完美的贝尔实验的预言。由于使用了非布尔向量隐藏变量,这是可能的。然而,这个模型距离在EPR意义上提供物理实在的完整描述的目标还有量子力学那么远。这种完整的描述包括从隐变量所取的值计算检测到粒子时的时间值的能力。这可以通过用粒子探测的确定性条件代替玻恩规则(只允许计算概率)来实现。最简单的选择是隐变量的阈值条件。然而,为了测试这种选择,需要一种新型的量子(或波,或非布尔)计算机。这种新型的量子计算机还不存在,甚至在理论上也不存在。在本文中,提出了一种经典的(布尔)计算机代码,它通过使用上下文指令来模仿这种新型量子计算机的操作。这些指令考虑了叠加原理的结果(这是典型的向量,即非布尔特征)。模拟代码产生的数值结果进行了分析。它们说明了假设的新型量子计算机输出可能具有的特征,并展示了关于贝尔实验的一些直观假设如何以及为什么失败。
2021-09-06 physics.gen-ph quant-ph
Counterfactual restrictions and Bell's theorem
本文指出考虑反事实情况是贝尔定理的必要假设,提出通过反事实限制(而非完全移除反事实确定性)即可在保留其他假设下允许贝尔不等式违背,并揭示了其与语境性的联系。
2024-12-02 physics.hist-ph quant-ph
Proposed experimental tests of the Bell-Kochen-Specker theorem
对于一个两粒子两态系统,存在着一系列相容的命题,对于这些命题,量子力学和非上下文隐变量理论对每一个单独的系统都做出了相互矛盾的预测,而不管它的量子态是什么。这使得贝尔-科亨-斯派克定理可以用一个简单的全或无状态无关的实验验证。
1998-02-19 quant-ph
Generating multipartite nonlocality to benchmark quantum computers
本文利用与器件连通性兼容的图态、抗噪 Bell 不等式和随机采样估计量,提出可扩展产生 $n$ 体非定域性的量子计算机基准测试方法,并在含噪 IBM 器件仿真中验证至 24 个量子比特。
2025-01-10 quant-ph
Is Einsteinian no-signalling violated in Bell Tests?
相对论不变性是在物理学的几个领域中得到验证的物理定律。量子理论并不怀疑超光速的影响是不可能的。在量子电动力学、量子场论和标准模型中,相对论不变性是通过构造来实现的。量子力学预测了在遥远的实验室中进行的自旋投影测量的结果之间的强长程相关性。尽管存在这些强相关性,但边际概率分布不应依赖于其他实验室测量的结果,简称为:非信号。在几个实验中,进行测试各种贝尔型不等式,一些无法解释的依赖关系的经验边际概率分布的遥远的设置被观察到。在本文中,我们演示了如何一个特定的识别和选择程序的配对遥远的结果是最可能的原因,这种明显违反无信号原则。因此,这种意想不到的设置依赖性并不能证明超光速影响的存在,爱因斯坦的无信号原理必须在专门的实验中进行不同的测试。我们提出了一个详细的协议,告诉这样的实验应该如何设计,以便得出结论。我们还解释了神奇的量子关联如何可以用局部因果的方式来解释。
2017-10-19 physics.hist-ph quant-ph
The Communication Cost of Simulating Bell Correlations
模拟量子关联需要哪些经典资源?对于最简单和最重要的情况下,本地投影测量纠缠贝尔对状态,我们表明,精确的模拟是可能的,使用本地隐藏变量增加了一个比特的经典通信。因此,某些量子隐形传态实验,即传送单个量子比特,承认局部隐变量模型。
2003-12-01 quant-ph
Non-locality:what are the odds?
作为对贝尔分析EPR论证的批评者的挑战的一部分,R。D.吉尔制定的标准,以确保所有的非局部性是排除模拟算法用于测试贝尔定理。这部分是通过将源和两个检测器的子程序分配给三个独立的计算机来实现的。他认为,根据贝尔定理,遵循这些标准绝对排除了模仿用量子力学计算并在实验中观察到的EPR-B相关性。然而,在这里,我们只描述这样一个本地算法,完全忠实于他的标准,产生的结果完全模仿量子相关。我们观察到,我们的模拟算法成功地改变了贝尔的等效效果,EPR对的源是一个单一的泊松过程,然后确定性检测的隐式假设。相反,我们假设相反,即源是确定性的,但检测涉及多个,独立的泊松过程,一个在每个检测器的强度由马吕斯定律。最后,我们推测这可能对量子计算算法产生的一些后果。
2004-03-18 quant-ph
Response to Comment on "A Loophole of All "Loophole-Free" Bell-Type Theorems", by J.P. Lambare
与Lambare [arXiv:2008.00369]的假设相反,在非牛顿微积分(一种基于非丢番图算术的微积分)中,积分通常由非线性映射给出。这是技术上的原因,所有的标准证明贝尔型不等式失败,如果非牛顿隐变量被考虑在内。从非牛顿的观点来看,贝尔不等式是一类有限的、非物理的隐变量模型的性质。贝尔定理的一个显式反例可以很容易地构造出来。
2020-08-27 quant-ph
Bell's Theorem from Moore's Theorem
它表明,限制可以推断出从经典记录的观测结果所施加的非克隆定理,Kochen-Specker定理和贝尔定理也遵循从经典自动机理论内制定的观测推论的限制。经典的自动机理论和那些基础的普遍酉量子理论的假设之间的相似之处进行了讨论。
2012-12-06 quant-ph
What does an experimental test of quantum contextuality prove or disprove?
在Meyer、Kent和Clifton-Kent证明量子力学的预言与非上下文模型的预言无法区分(达到任意精度)之后,以及随后的辩论这些模型在多大程度上实际上是经典的或非上下文的之后,对贝尔-科亨-斯佩克定理进行了实验检验的可能性进行了严格的研究。本分析从仔细考虑这些“有限精度”近似开始。一个更强的条件,非上下文模型,被称为<ontological faithfulness>,展出。它表明,它允许制定近似的约束,贝尔-Kochen-Specker定理,如使通常的证明稳健。因此,人们可以通过实验来测试有限精度的本体论忠实的非语境性,从而通过实验来反驳这个较小类别的解释。我们包括本体论的忠实性的关系,以克服有限的精度反对其他建议的讨论。
2014-08-10 physics.hist-ph quant-ph
What is the optimal way to prepare a Bell state using measurement and feedback?
最近的工作表明,使用量子反馈可以显着提高基于测量的远程纠缠生成的速度和成功率,但通常不知道什么反馈协议最适合这些任务。在这里,我们考虑两种常见的测量,能够投射到成对纠缠态,即两个量子比特的半奇偶和全奇偶测量,并在每种情况下确定一个全局最优的协议产生的纠缠。对于半奇偶校验测量,我们重新推导出以前描述的协议使用更一般的方法,并证明它是全局最优的几个数字的优点,包括最大的并发或保真度,和最小的时间,以达到指定的并发或保真度。对于全宇称测量,我们导出了一个与(C。Hill,J.Ralph,Phys.Rev.A77,014305(2008)),然后将状态的并发的动力学映射到有效量子位的Bloch向量长度。这个映射使我们能够证明几个最优结果的反馈协议与全奇偶校验测量。我们进一步表明,我们的全奇偶校验协议最佳地从一个量子比特到其他所有基于测量的方案之间的纠缠转移。这里开发的方法将是有用的,用于导出反馈协议,并确定在许多其他量子系统的测量和幺正操作的最优性能。
2017-07-14 quant-ph
Evaluation of Distimation's Real-world Performance on a Superconducting Quantum Computer
Faculty of Environment and Information Studies, Keio University Shonan Fujisawa Campus(庆应义塾大学湘南藤泽校区环境与信息学部);Graduate School of Media and Governance, Keio University Shonan Fujisawa Campus(庆应义塾大学湘南藤泽校区媒体治理研究生院);Quantum Computing Center, Keio University(庆应义塾大学量子计算中心);Graduate School of Media Design, Keio University(庆应义塾大学媒体设计研究生院);mercari R4D, Mercari, Inc.(Mercari公司mercari R4D)
本文提出Distimation协议,用于高效估计超导量子计算机上的贝尔对角态,在模拟和真实噪声条件下验证其性能,并展示其在实际量子网络中的应用潜力。
2025-04-25 quant-ph
Classical simulation of universal measurement-based quantum computation using multipartite Bell scenarios
Bilkent University(比尔肯特大学);Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学)
本研究提出基于多体Bell场景非信号多胞体的经典模拟算法,可模拟通用测量型量子计算,明确量子加速的必要条件,拓展了可高效模拟的量子态范围。
2026-10-20 quant-ph
Demonstrating the power of quantum computers, certification of highly entangled measurements and scalable quantum nonlocality
越来越复杂的量子计算机激发了对它们验证真正量子现象的能力的探索。在这里,我们展示了最先进的IBM量子计算机在受量子网络启发的相关实验中的能力。我们的实验具有多达12个量子位,并需要实施范例贝尔状态测量可扩展的纠缠交换。首先,我们展示了在多达9个量子位系统中违背经典模型的量子相关性,同时只假设量子计算机在量子位上运行。收获这些量子优势,我们能够证明82个基本元素纠缠在一个512结果的测量。然后,我们放松量子比特假设,考虑多个独立纠缠态以星形排列的情形下的量子非定域性。我们报告了多达10个量子比特的与源无关的贝尔不等式的量子违反。我们的研究结果证明了量子计算机超越经典限制和证明可扩展纠缠测量的能力。
2021-06-22 quant-ph
Does a large quantum Fisher information imply Bell correlations?
某些多体纠缠量子态的量子费舍尔信息(QFI)大于可分离态所能达到的信息,这提供了一个量子优势。这些非经典关联是否强到足以潜在地违反贝尔不等式?在这里,我们从两个例子中提出证据。首先,我们讨论了自旋压缩态的一个贝尔不等式,该不等式只在大QFI的量子态中被违反。其次,我们放宽了一个著名的下界的QFI找到Mermin贝尔不等式作为一个特殊情况。然而,QFI和贝尔相关性之间的全面联系仍然是开放的。
2019-05-02 quant-ph
Violation of no-signaling on a public quantum computer
该研究在IBM量子设备上以大规模统计测试无信号原则,发现显著违反,其程度与贝尔测试相当,需排查技术缺陷并重复无漏洞测试以最终确认。
2025-05-26 quant-ph
Classical simulators of quantum computers and no-go theorems
它被讨论,为什么经典的量子计算机模拟器逃脱一些不去的索赔,如Kochen-Specker,贝尔,或最近的康威-Kochen“自由意志”定理。
2006-06-13 cs.OH quant-ph
Gull's theorem revisited
史蒂夫·古尔(Steve Gull)在他的剑桥大学主页上的未发表的工作中概述了使用傅立叶理论证明贝尔定理的方法。Gull的哲学是,贝尔定理(或者可能是其证明中的一个关键引理)可以被视为经典而非量子计算机分布式计算项目的不可行定理。我们提出他的论点,纠正印刷错误,填补空白。在他的论点中,网络中有两台完全独立的计算机。我们需要三台计算机来填补他的证明中的所有空白:第三台计算机向代表贝尔工作中的两个测量站的两台计算机提供随机数流。我们也可以想象,这台计算机被一台克隆的虚拟计算机所取代,在爱丽丝和鲍勃的每台计算机中生成相同的伪随机数。不管怎样,我们都需要假设两人的身份相同。随机性以i.i.d.的同步实现序列的形式存在。隐藏的变量潜在的,否则确定性的物理序列的试验。Gull的证明只需要第三步:将期望重写为给定隐变量的条件期望的期望。
2022-05-27 math.PR quant-ph
Non-separability does not relieve the problem of Bell's theorem
本文讨论的论点,“可分性”是贝尔定理的一个假设,放弃这个假设在我们的量子力学的解释(有时被称为“整体论”的立场)将允许我们恢复一个令人满意的局部性原则。这里的可分离性意味着与某个不相交区域集合的并集相关联的所有事件都是与每个区域相关联的事件的组合。在这篇文章中,它表明:(a)局部事件可以被一致地定义,而不意味着可分性;(b)贝尔局部性条件的定义不依赖于可分性以任何方式;(c)贝尔定理的证明不使用可分性作为假设。如果受到不可分离性的启发,贝尔定理的假设被削弱,那么剩下的就不再体现定域性原理。特勒的论点为“关系整体论”和霍华德的论点有关可分性的批评,根据这些结果。霍华德的主张,爱因斯坦接地他的论点上的不完整性QM与可分性假设也受到挑战。相反,爱因斯坦被更好地解释为仅仅指局部事件的存在。最后,有人认为,贝尔拒绝的想法,可分性是一个假设,他的定理。
2013-08-30 physics.hist-ph quant-ph
What is really "quantum" in quantum theory?
通过分析量子理论的概率基础,我们明白了所谓的量子概率演算(包括玻恩定则)并不是“量子”的主要区别特征。这个演算只是上下文概率演算的一个特殊变体。特别是,我们通过使用上下文概率模型(例如,冯·米塞斯模型(von Mises Model)。证明了EPR-玻姆-贝尔的考虑并不是关于“量子”的,而仅仅是关于语境的。我们的猜想是,“基本量子元素”是描述概率对上下文非常特殊的依赖性的薛定谔演化。主要的量子奥秘既不是希尔伯特空间中的概率演算,也不是物理观测量的非对易(海森堡)表示,而是上下文概率的薛定谔演化。
2003-01-13 quant-ph
Bell inequalities: many questions, a few answers
引用艾伯纳·希蒙尼的一句启发性的话,还有什么比{ \it实验形而上学}更吸引人的呢?贝尔不等式是非定域性研究的核心。我提出了一个开放的问题列表,分为三类:基本的;连接到实验;和探索非局部性作为一种资源。新的家庭的不平等的二元结果。
2007-05-13 quant-ph
Practical randomness amplification and privatisation with implementations on quantum computers
提出基于Bell测试的端到端随机性放大与私有化协议,构建设备无关随机数生成器,在多台量子计算机上以半设备无关方式生成近乎无偏且私有的随机数。
2023-03-29 quant-ph