On the relation between Bell inequalities and nonlocal games
本文研究了贝尔不等式与非局部对策之间的关系,给出了一种系统的双边转换方法。特别是,我们表明,而任何非本地游戏自然对应一个独特的贝尔不等式,反之亦然。作为该方法的一个例子,我们提出了一些非局部游戏,当使用量子资源时,这些游戏承认更好的赔率
2008-04-01 quant-ph
Morphisms in categories of nonlocal games
同步相关提供了一类非局部博弈,其行为类似于有限集之间的函数。在这项工作中,我们研究范畴的态射是游戏同步经典,量子,或一般的非信号相关性。特别是,我们的特点时,在这些类别的态射是一元论,史诗,节,或收回。
2018-10-23 quant-ph
Biased nonlocal quantum games
我们解决的问题时,量子纠缠是一个有用的资源,信息处理任务,提出了一类新的非本地游戏,是简单的,直接的,概括的克劳泽霍恩Shimony霍尔特游戏。在某些特定的参数范围内,量子力学提供了优势,而令人惊讶的是,在其他参数范围内,量子力学在执行非定域任务时并不比经典力学更强大。这揭示了经典、量子和超量子关联之间的区别。
2010-11-29 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
A Nonlocality Anomaly and Extended Semiquantum Games
提出了通过扩展半量子博弈引入经典通信来消除部分纠缠态在非定域性异常的方法,并给出了异常发生的必要条件。
2024-02-13 quant-ph
Compression of Quantum Multi-Prover Interactive Proofs
我们提出了一个协议,将任何量子多证明者交互式证明转换成一个非局部的游戏,其中的问题包括对数位数和常数位数的答案。作为推论,这证明了对应于非局部值近似到逆多项式精度的承诺问题对于QMIP* 是完备的,因此是NEXP困难的。这证明了在没有任何复杂性理论假设的情况下,非局部博弈比经典博弈更难。我们的研究结果还表明,非本地游戏的间隙放大可能是不可能的,一般情况下,并提供了一个负面的证据的可能性的间隙放大方法的多证明变量的量子PCP猜想。
2016-10-10 cs.CC 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
Reducing the number of inputs in nonlocal games
在这项工作中,我们将展示如何矢量值版本的Schechtman的经验方法可以用来减少输入的数量在一个非本地的游戏$G$,同时保持商$β^*(G)/β(G)$的量子在经典的偏见。我们将我们的方法应用于Khot Vishnoi游戏,每个玩家有指数级的问题,以产生另一个多项式($N\approx n^8$)问题的游戏,使量子超过经典的偏见是$Ω(n/\log^2 n)$。
2016-03-08 quant-ph
Two-player conflicting interest Bayesian games and Bell nonlocality
非定域性是量子力学最引人注目的方面之一,它与贝叶斯博弈论密切相关。如果支付函数与贝尔不等式以某种方式相关,那么量子力学可以为某些贝叶斯博弈提供优势。我们讨论过的大多数贝叶斯博弈都是公共利益博弈。最近,第一个冲突利益贝叶斯游戏提出的物理。114,020401(2015)。在本文中,我们提出了三个新的冲突利益贝叶斯游戏的量子力学提供的优势。第一个博弈与Cereceda不等式相关联,第二个博弈与具有3种可能测量结果的广义贝尔不等式相关联,第三个博弈与具有3种可能测量设置的广义贝尔不等式相关联。
2016-01-20 quant-ph
Continuous input nonlocal games
我们提出了一个家庭的非本地游戏中,玩家收到的输入是连续的。我们研究了家庭中的三个代表性成员。对于前两个,共享量子关联(纠缠)的团队比任何仅限于经典关联的团队都有优势。我们推测,这对家庭的第三个成员也是正确的。
2013-03-17 quant-ph
Nonlocality and conflicting interest games
非定域性使双方赢得特定游戏的概率严格高于任何经典理论所允许的。然而,所有已知的这样的例子都考虑了双方有共同利益的博弈,因为他们共同赢得或输掉了博弈。我们在这里要问的主要问题是,量子力学的非定域特性是否能在双方利益冲突的情况下提供优势。我们通过一个简单的利益冲突博弈来肯定地回答这个问题,在这个博弈中,量子策略优于经典策略。此外,我们表明,我们的游戏有一个公平的量子均衡,更高的回报,为双方球员比任何公平的经典均衡。最后,我们使用商业纠缠光子源进行游戏,并在实验上证明了量子优势。
2015-01-16 quant-ph
Bell nonlocality and Bayesian game theory
我们讨论贝尔非局部性和贝叶斯博弈之间的连接。这个链接为贝叶斯博弈提供了有趣的视角,即允许参与者以非局部相关的形式接收建议,例如使用纠缠量子粒子或更一般的无信号盒。获得这种“非本地建议”的可能性将导致新颖的联合策略,这在经典环境中是不可能实现的。这意味着量子资源,或者更一般的无信号资源,提供了比经典资源更大的优势。此外,这些策略中的一些可以代表均衡点,导致量子/无信号纳什均衡的概念。最后,我们描述了新类型的问题在非局部性的研究,即考虑非局部优势时,有一组贝尔表达式。
2012-10-03 quant-ph
Nonlocal Games as Cross-Platform Quantum Benchmarks: Exceeding unconditional classical bounds on trapped-ion processors
Joint Quantum Institute and Department of Physics, University of Maryland(马里兰大学联合量子研究所与物理系);National Quantum Laboratory (QLab), University of Maryland(马里兰大学国家量子实验室(QLab));Physical Detection Systems and Deployment Division, Pacific Northwest National Laboratory(太平洋西北国家实验室物理探测系统与部署部);Duke Quantum Center, Department of Physics, and Department of Electrical and Computer Engineering, Duke University(杜克大学杜克量子中心、物理系及电气与计算机工程系);Quantum Information Science Section, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室量子信息科学科);Quantum Center, University of Tennessee at Chattanooga(田纳西大学查塔努加分校量子中心)
研究通过在四个囚禁离子量子处理器上实现14顶点图着色游戏,首次在非本地游戏中超越经典界限,展示了非本地游戏作为跨架构量子基准的潜力。
2026-03-18 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
Ex ante versus ex post equilibria in classical Bayesian games with a nonlocal resource
我们分析了在经典游戏中,在非本地(量子或无信号)资源的帮助下,事前和事后均衡之间的差异。在物理学中,玩这些游戏被称为执行二分钟型实验。通过分析Clauser-Horn-Shimony-Holt博弈,我们发现了一个建设性的过程,找到两个人的贝叶斯博弈与非本地(即无信号,在许多情况下,量子)的优势。从文献中已知的大多数这类博弈都可以沿着这一原则构建,并且共享其相关的事前均衡也是事后均衡的属性。我们引入了一种新类型的游戏,贝尔定理的基础上Vértesi和Bene,它不具有后一个属性:事前和事后的均衡不同。
2020-05-26 quant-ph
Decidability of fully quantum nonlocal games with noisy maximally entangled states
针对共享含噪最大纠缠态的完全量子非局部博弈,本文证明逼近其量子值可判定,并通过超算子 Fourier 分析给出所需态份数的可计算上界。
2023-04-26 quant-ph
Nonlocal Games in the High-Noise Regime: Optimal Quantum Values and Rigidity
Concordia University(康考迪亚大学);Centre for Quantum Technologies (CQT), National University of Singapore(新加坡国立大学量子技术中心);Department of Computer Science and Engineering, Penn State University(宾夕法尼亚州立大学计算机科学与工程系);Key Laboratory of System Software (Chinese Academy of Sciences) and State Key Laboratory of Computer Science, Institute of Software, Chinese Academy of Sciences(中国科学院软件研究所系统软件重点实验室和中国科学院计算机科学国家重点实验室);State Key Laboratory of Novel Software Technology, Nanjing University(南京大学软件新技术国家重点实验室);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
研究高噪声环境下非本地游戏的最优量子值和刚性,通过分析CHSH游戏、魔方阵游戏及其2-out-of-n变体的量子胜率,构建设备无关协议并证明噪声鲁棒的刚性定理。
2026-04-20 cs.CC quant-ph
A Noncommutative Nullstellensatz for Perfect Two-Answer Quantum Nonlocal Games
本文提出非交换零点定理,证明完美量子或交换算子策略的双答案非局部博弈均存在完美经典策略,并推广至无限维情形。
2025-01-25 math.OA quant-ph
Application-level Benchmarking of Quantum Computers using Nonlocal Game Strategies
提出一种变分量子算法,通过将非定域博弈规则编码为哈密顿量来计算量子策略,并在14个量子硬件平台上评估图着色博弈策略以实现应用级基准测试。
2025-06-28 quant-ph
Playing quantum nonlocal games with six noisy qubits on the cloud
非定域博弈是贝尔不等式的推广,旨在证明量子优势。这些游戏非常适合有噪声的量子计算机,因为它们只需要准备一个浅电路,然后测量非对易观测。在这里,我们考虑在Science 362,308(2018)中提出的非局部博弈的最小实现。我们通过使用IBM、Ionq和Honeywell的云上量子计算机准备一个6量子比特的集群状态来测试这个游戏。我们的方法包括几个层次的优化,如电路的身份和错误缓解,并允许我们跨越经典的阈值,并在一个量子计算机中展示量子优势。最后,我们引入一个不同的不等式,使我们能够在不太精确的量子计算机中观察到量子优势,代价是探测更多的电路。
2022-02-17 quant-ph
Analysis of Boolean Functions Related to Binary Input Binary Output Two-party Nonlocal Games
本文穷举四变量布尔函数以表达二元输入二元输出双方非定域博弈,发现除CHSH外部分博弈量子成功率更高,但CHSH博弈在量子和经典技术的分离效率上表现最佳。
2023-06-26 quant-ph
Entanglement witness game
受Buscemi的半量子非定域博弈[PRL 108,200401(2012)]的启发,我们提出了一个纠缠见证博弈,一个基于纠缠见证的量子博弈.与半量子非定域博弈类似,在我们的纠缠见证博弈中,参与者共享纠缠的存在是获得正平均收益的充分必要条件。构造了两个显式的例子来演示如何进行我们的纠缠见证博弈及其与CHSH非定域博弈的关系。
2017-05-13 quant-ph
Three-players conflicting interest games and nonlocality
我们概述了满足以下条件的不完全信息三人博弈的一般结构:(i)关于参与者交换的对称性;(ii)由贝尔不等式产生的总收益上界的存在性;(iii)存在饱和该界的公平和不公平纳什均衡。条件(i)$÷$(iii)意味着我们正在处理利益冲突的博弈。给出了这样一个博弈的一个显式例子。这个游戏的量子对应被认为是通过保持相同的效用,但取代经典顾问的量子之一。结果表明,量子博弈只具有公平的平衡严格更高的支付比在经典的情况下。这意味着量子非定域性可以用来解决参与者之间的冲突。
2017-06-11 quant-ph
Randomness in nonlocal games between mistrustful players
如果两个量子参与者在非局域博弈G中获得超经典分数,那么从任何第三个参与者的角度来看,他们的测量结果必须至少部分随机。这是与设备无关的量子密码学的基础。在本文中,我们解决了一个相关的问题:是否一个超经典的分数在G保证一个球员创造了随机性的角度来看,其他球员?我们表明,对于完全支持的游戏,答案是肯定的:即使第二个玩家在游戏结束时得到第一个玩家的输入,他也不能完全恢复她的输出。因此一定量的局部随机性(即,只有一个参与者拥有的随机性)总是获得随机性时,从量子策略的非局部博弈证明。这与无信号博弈策略相反,后者可能产生全局随机性而没有任何局部随机性。我们讨论了不信任的各方之间的密码协议的潜在影响。
2017-06-15 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
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
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
Transitive Nonlocal Games
本文研究传递非局部博弈,建立双同步传递博弈与量子置换群的对应,并证明三类策略存在性等价,进而刻画相关关联非局部性的充要条件。
2023-12-19 math.CO math.QA quant-ph
Nonlocal games with noisy maximally entangled states are decidable
本文考虑一类特殊的非局部对策$(G,ψ)$,其中$G$是两人单轮对策,$ψ$是独立于$G$的二部状态.在游戏$(G,ψ)$中,允许玩家共享任意数量的$ψ$副本。游戏$(G,ψ)$的值,记作$ω^*(G,ψ)$,是玩家可以用任意多个预共享状态副本$ψ$获得的获胜概率的上确界。对于噪声最大纠缠态$ψ$、两人单轮博弈$G$和任意小精度的$ε>0$,证明了以接近$ω^*(G,ψ)$的概率$ε$赢得博弈的$ψ$拷贝数的上界.因此,可以将$ω^*(G,ψ)$近似计算到任意精度。最近,Ji,Natarajan,Vidick,Wright和Yuen等人的一个突破性结果表明,当参与者预先共享任意多个完美最大纠缠态的拷贝时,非定域博弈的值是不可判定的,这意味着$\mathrm{MIP}^*=\mathrm{RE}$ .相反,我们的结果意味着当预共享的最大纠缠态是噪声时,近似非局域博弈崩溃的难度。本文通过将布尔分析和厄米特分析中的一些技巧推广到矩阵空间,发展了矩阵空间上的傅立叶分析理论。我们建立了一系列新的技巧,如量子不变性原理和随机算子的超压缩不等式,我们相信这些技巧有进一步的应用。
2021-08-20 quant-ph
Nonlocal Games, Compression Theorems, and the Arithmetical Hierarchy
本文证明判定双人非局域博弈的量子值是否恰好为1对算术层级第二层Π_2完全,并借助适用于量子与交换算子策略的无间隙压缩定理统一解释非局域博弈复杂度结果。
2021-10-12 cs.CC math.OA 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
Zero-Error Nash Equilibrium: Harnessing Nonlocal Correlation in Incomplete Information Games
本研究将香农零误差通信概念引入不完全信息博弈,提出零误差纳什均衡协调框架,证明Bell非定域关联可实现经典条件下无法达成的博弈协调,且该优势在实验噪声下依然稳健,搭建了信息论、博弈论与量子非定域性的新桥梁。
2025-09-03 cs.GT quant-ph
Rounding near-optimal quantum strategies for nonlocal games to strategies using maximally entangled states
本文为BCS和XOR等非定域博弈建立了近似刚性结果,证明了近似最优量子策略可逼近使用最大纠缠态的策略,并将该结论推广至同步博弈类。
2025-09-18 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。
2026-02-09 quant-ph
Consequences and Limits of Nonlocal Strategies
本文在不完全信息合作博弈的背景下研究了量子纠缠的能力和局限性。我们给出了几个例子,这样的非本地游戏的策略,利用纠缠优于所有可能的经典策略。这些例子的一个含义是,纠缠可以深刻地影响两个证明者交互证明系统的可靠性。然后,我们建立限制的概率,利用纠缠的策略可以赢得有限类型的非本地游戏。这些上界可以被看作是Tsirelson型不等式的推广,它限制了量子信息允许违反贝尔不等式的程度。我们还研究了一些游戏的最佳和近最佳量子策略所需的纠缠量。
2010-01-11 quant-ph
Maximally entangled states are not complete for pseudo-telepathy
Institute for Quantum Computing(量子计算研究所);University of Waterloo(滑铁卢大学)
该研究针对量子非局域性领域的长期开放性问题,构造了输入集大小为4和3、输出集均为6的双体内积游戏,作为最大纠缠态对于伪心灵感应游戏不完备的反例,证明了最大纠缠态并非此类游戏的完备资源。
2026-08-07 quant-ph
Robust self-testing for nonlocal games with robust game algebras
本文提出基于C*-代数迹状态唯一性的鲁棒自检验新框架,证明其等价性,并给出首个定量Gowers-Hatami定理以计算显式鲁棒性函数。
2024-11-05 math.OA quant-ph
Constructive nonlocal games with very small classical values
本文提出围长方法,构造具有极小经典值的线性非局部博弈,并探讨其量子值上界可能导致的量子-经典值最佳比率。
2024-11-06 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
Nonlocal games, synchronous correlations, and Bell inequalities
具有同步相关性的非局部对策是两个有限集之间的函数的自然推广。在这项工作中,我们研究类似的贝尔不等式的这种相关性,并推导出一个同步的设备无关的量子密钥分发协议。该协议具有两个用户之间的对称性和自我测试的优点,同时生成共享密钥,而不需要预先共享的秘密。我们表明,不同于一般的相关性和CHSH不等式,可以有两个测量设置之间的同步相关没有量子贝尔破坏。然而,我们表现出明确的类似物的贝尔的同步相关性与三个测量设置和两个输出的不等式,提供了一个类似的Tsirl'son的约束在这种设置,并证明存在和刚性的量子相关性,饱和这个界限。最后,我们提出了一个安全的假设,绕过局部性,或因果关系,漏洞和检查协议的鲁棒性对测量误差和去极化噪声。
2020-04-17 quant-ph
Better Protocol for XOR Game using Communication Protocol and Nonlocal Boxes
Buhrman指出,一个有效的通信协议意味着一个可靠的XOR游戏协议。这一思想以更直观的方式重新推导了Linial和Shraibman的通信复杂性的下界,该下界是利用因子分解范数得到的,且常数因子更差.本文改进和推广了Buhrman的思想,得到了经典通信复杂性的一类下界,包括一个精确的线性和Shraibman的下界.在证明中,我们显式地构造了一个协议的XOR游戏从一个经典的通信协议,通过使用非局部盒的概念和Pawkowski等人。的优雅协议,这是用来显示违反信息因果关系的超量子理论。
2017-04-28 cs.IT math.IT quant-ph
Optimal robust quantum self-testing by binary nonlocal XOR games
自测试量子设备意味着仅基于测量结果的统计来验证某个量子态的存在以及相关联的测量的效果。鲁棒性,即,容错、自测试量子设备是依赖于不完美或不可信量子设备的量子密码协议的关键构建块。我们给出了一个判定一个给定的二元异或博弈是否具有渐近最优误差参数的鲁棒自检验的准则。作为一个应用,我们证明了著名的CHSH游戏是一个最优鲁棒的自我测试。我们还证明了最近由Acin等人提出的用于随机数生成的测试族(PRL 108:100402,2012)的相同结果,从而扩展了后者测试的益处以允许不完美或不可信的量子设备。
2013-06-04 quant-ph
A bound on the quantum value of all compiled nonlocal games
该工作证明所有编译双人非局域游戏的量子值受底层游戏量子交换算子值上界约束,建立了量子可靠性,并引入可能独立有用的序贯刻画技术。
2025-07-04 cs.CR math-ph math.MP
Measurement-device-independent Schmidt number certification of all entangled states
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
本文提出了一种基于半量子非本地游戏的测量设备无关认证方法,用于认证具有高Schmidt数的纠缠态,解决了传统贝尔非本地游戏无法认证所有纠缠态的问题。
2025-12-17 quant-ph
A convergent sum-of-squares hierarchy for compiled nonlocal games
本文针对编译型非局部博弈的量子可靠性,扩展良好平方和证书框架,构造收敛至最优量子值的半定规划层级,并统一复现已知界。
2025-07-23 quant-ph
A multi-player, multi-team nonlocal game for the toric code
非定域博弈为纠缠量子态提供了一个不同寻常的视角。这种游戏的定义属性是,一组共同拥有纠缠态的玩家可以以比经典物理所允许的更高的概率赢得游戏。在这里,我们构建了一个非定域博弈,如果$2N$的参与者可以访问尽可能多的量子位上的复曲面代码的基态,那么他们就可以肯定地获胜。相比之下,在大的$N$限制中,经典玩家不能赢得游戏超过一半的时间。我们的游戏与之前的例子不同,因为它将玩家安排在一个格子上,并允许他们在团队中进行量子操作,团队的组成是动态指定的。这是很自然的,当试图描述非平凡的多体状态的量子化程度时,这可能包括比复曲面代码更多样化的物质相的状态。我们提出了推广的环面码游戏的状态与$\mathbb{Z}_M$拓扑顺序。
2023-01-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Unbounded entanglement in nonlocal games
众所周知,量子纠缠在许多两方分布式任务中提供了强大的优势。我们调查的问题,需要多少纠缠达到最佳性能。我们第一次表明,存在一个纯粹的经典的情况下,没有有限数量的纠缠足够的。为此,我们介绍了一个简单的两方非本地游戏$H$,Lucien Hardy的悖论的启发。在我们的游戏中,每个玩家只有两个可能的问题,并且可以提供任何有限长度的位串作为答案。我们展示了一系列的策略,使用纠缠态在增加维$d$和成功的概率$1-O(d^{-c})$为某些$c\geq 0.13$。另一方面,我们表明,任何策略使用的纠缠态的局部尺寸$d$的成功概率最多$1-Ω(d^{-2})$。此外,我们表明,任何策略限制在一组基数在最$d$的答案有成功概率最多$1-Ω(d^{-2})$。最后,我们推广我们的建设,从任何游戏$G$与两个问题,每个球员和有限的答案集,量子策略具有优势,得出类似的结果。
2015-08-23 quant-ph
Quantum computational advantage attested by nonlocal games with the cyclic cluster state
我们提出了一组Bell型非定域博弈,可以用来证明一个无条件的量子优势在一个客观的和硬件不可知的方式。在这些游戏中,在量子计算机上准备一个循环簇状态和测量其泡利稳定器的子集所需的电路深度与具有相同的最近邻门连通性的经典布尔电路进行了比较。使用基于电路的捕获离子量子计算机,我们准备和测量一个六量子比特的循环团簇状态的整体保真度为60.6%和66.4%,之前和之后校正测量读出误差,分别。我们的实验结果表明,虽然这种保真度很容易通过传统的(或深度0)贝尔边界的本地隐藏变量模型,它是在尖端展示了更高的成功概率比深度1经典电路。我们的游戏提供了一个实用的和可扩展的量化基准的量子计算机在前容错制度的数量增加可用的量子位。
2022-07-26 quant-ph
The NPA hierarchy does not always attain the commuting operator value
该研究证明了NPA分层在某些非本地游戏中无法达到交换算子值,展示了决定此类值的不可判定性。
2025-12-18 cs.CC 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
Bounding quantum-classical separations for classes of nonlocal games
我们绑定分离的纠缠和经典的几类非本地$t$球员的游戏。我们的动机问题是,是否有一个家庭的$t$的球员异或游戏的纠缠偏见是$1$,但经典的偏见下降到$0$,固定的$t$。回答这个问题将对多方通信复杂性的研究产生重要影响,因为肯定的答案意味着有纠缠和无纠缠的随机通信复杂性之间的无限分离。我们的贡献,回答这个问题是确定几个一般类的游戏,经典的偏见不能为零时,纠缠偏置保持在一个恒定的阈值以上。这就排除了用这些游戏来回答我们的激励问题的可能性。以前研究过的一组XOR游戏,已知不会对这个问题给出肯定的答案,是那些使用所谓的施密特状态获得值1的量子策略。我们将这个类推广到mod- $m$博弈,并证明了它们的经典值总是至少为$\frac{1}{m} + \frac{m-1}{m} t^{1-t}$。其次,对于输入分布为乘积形式的自由异或博弈,我们给出了$β(G) \geq β^*(G)^{2^t}$,其中$β(G)$和$β^*(G)$分别是博弈的经典偏差和纠缠偏差。我们还介绍了所谓的线游戏,其中的一个例子是一个轻微的修改幻方游戏,并表明他们不能给一个肯定的答案的问题。最后,我们看看两个球员的独特的游戏,并表明,如果纠缠值是$1-ε$,那么经典的值至少是$1-\mathcal{O}(\sqrt{ε\log k})$,其中$k$是在游戏中的输出的数量。我们的证明使用半定编程技术,Gowers逆定理和超…
2018-11-27 quant-ph
Network nonlocality sharing via weak measurements in the extended bilocal scenario
随着新型局域性破坏的出现,量子网络关联引起了人们的极大兴趣。在这里,我们研究了网络非本地共享在扩展的双本地场景通过弱测量。有趣的是,网络非局部共享可以从任何Alice_{n}-Bob- Charlie_{m}的BRGP不等式的多次违反中揭示,这在Bell非局部共享情形中没有对应的情况。这种差异可能意味着网络非局域性和贝尔非局域性之间的内在差异。被动和主动网络非局域共享作为两种不同类型的非局域共享进行了全面的分析。此外,还讨论了网络非局部共享的抗噪性。
2021-12-09 quant-ph
Linear conic formulations for two-party correlations and values of nonlocal games
在这项工作中,我们研究了从贝尔方案涉及两个空间分离的系统相对于各种物理模型产生的两方相关性的集合。我们表明,经典的,量子的,无信号和无限制的相关集可以表示为适当的凸锥的仿射部分的投影。作为一个副产品,我们确定了一个谱面体外近似的一组量子关联,这是包含在第一级的Navascués,Pironio和Acín(NPA)的层次结构,也是一个充分条件的一组量子关联是封闭的。此外,通过我们的圆锥公式,在经典,量子,无信号和无限制的相关性集合上的非局部博弈的值可以被转换为线性圆锥规划。这使我们能够表明,一个半定规划上界的经典值的非本地游戏介绍费和Lovász实际上是一个上界的量子值的游戏,而且,它至少是一样强大的优化第一级的NPA层次。最后,我们证明了决定一个完美量子的存在性(分别是)。经典)策略等价于判定完全正半定矩阵锥上线性锥规划的可行性(分别为完全正矩阵)。通过专门的结果,同步非局部游戏,我们恢复了圆锥曲线公式的各种量子和经典的图形参数,最近在文献中推导出来。
2016-08-30 math.OC quant-ph
Game-theoretic relevance of temporal quantum correlations
在这项工作中,我们探索了一个新的方向,通过适当制定的游戏使用时间量子相关性的非局部相关性的博弈论的应用。在贝叶斯博弈的背景下,我们展示了时间相关性可以被利用的方式,从而导致在经典世界中不可能模拟的量子策略。此外,通过导出在给定系统上的两个时间上分离的测量之间进行的投影测量的一些有趣的特性,我们还构造了一些特定类型的有偏贝叶斯博弈。最后,我们通过在EPR-Bohm设置中方便地包含时间相关性,为[Nat. Comm. 4,2057(2013)]中引入的合作贝叶斯非局部博弈提供了一个新的维度。
2016-01-12 quant-ph