Possibly novel demonstration of nonlocality for two maximally entangled particles
我们提出，在gedanken水平，一个可能新颖的非统计演示两个最大纠缠粒子的非定域性。该论点只需要两个替代的实验背景，只有一个和相同的单粒子可观察到的，并导致在50%的实验运行与局部现实主义的约束形式的矛盾。然而，这一论点是基于一个“似是而非”但不是确定的局部性概念。
2005-12-13 quant-ph
Experimental demonstration of full network nonlocality in the bilocal scenario
在由多个独立的纠缠源组成的网络和多体纠缠系统中，节点间的量子关联对于理解非定域性、量子信息处理和通信都具有重要意义。在过去的几年中，网络非局域性的双本地场景的演示一直是焦点。然而，人们已经发现，开创性的协议不证明端节点之间的纠缠，否则需要在网络中的所有源是非本地的性质。这促使了更强概念的发展，称为全网络非局域性。在这里，我们通过实验证明了网络中的完整网络非局部相关性。具体地说，我们使用两个独立的纠缠源和部分贝尔态测量产生的两对偏振纠缠量子比特。我们的研究结果可能铺平了道路，在量子通信协议中使用的非局域性测试与一个完整的网络非局域性认证。
2022-01-23 quant-ph
Unified demonstration of nonlocality at detection and the Michelson-Morley result, by a single-photon experiment
提出了一个实验证明非局部性检测。单光子迈克耳孙-莫雷实验也可以在完全相同的条件下进行。因此，这两个实验在相同程度上是“无漏洞的”。有人认为，量子理论和相对论都有相同的实验基础，并从相同的原理推导出来。相对论和量子是世界的同一个物理描述的两个方面。
2010-10-04 quant-ph
Heralded nonlocal quantum gates for distributed quantum computation in a decoherence-free subspace
本文提出一种可预告的非局域量子门协议，通过动态控制演化并借助辅助原子后选择，在退相干自由子空间内实现高保真分布式量子计算。
2024-11-23 quant-ph
Experimental demonstration of nonlocal effects of the partial collapse measurement and reversal process
实验证明了双光子纠缠态部分坍缩量子测量的非定域反转。部分测量和反转操作都是在线性光学中用两个位移的Sagnac干涉仪实现的，其特征在于单量子比特量子过程层析。利用量子态层析术测量了恢复态，并通过检验贝尔不等式表征了恢复态的非局域性。我们的结果将有助于量子通信和量子纠错。
2011-02-24 quant-ph
Experimental demonstration of a fully inseparable quantum state with nonlocalizable entanglement
纠缠在完全不可分态中的局域性是辅助量子信息协议以及基于测量的量子计算模型的关键组成部分。我们研究了具有不可定域纠缠的完全不可分态的存在性，也就是说，通过对系统其余部分的任何测量，纠缠不能被定域在任何一对子系统之间。结果表明，非定域纠缠已经发生在一个合适的三量子比特GHZ态和白噪声的混合物。此外，我们将这组状态推广到一个完全不可分的非定域纠缠三量子比特态的双参数族。最后，我们利用关联单光子和线性光路制备和表征了非局域纠缠态的存在。
2017-10-30 quant-ph
Coincidence postselection for genuine multipartite nonlocality: Causal diagrams and threshold efficiencies
真正的多体非定域性（GMN）是多体非定域性的最强形式，它描述了所有实验参与者之间完全集体的非定域相关性，当不同的远距离参与者从共享的纠缠多粒子态中局部测量一个粒子时，可以观察到。对于GMN的演示，实验观察到的统计数据通常是后选择的：某些方没有检测到粒子的事件必须被丢弃。这种巧合后选择通常会导致检测漏洞，使适当的非定域性证明无效。在这项工作中，我们将解决如何关闭的检测漏洞，在演示的非局域性和GMN的重合检测。我们首先表明，如果检测到的粒子数是保守的，即，使用理想的和无噪声的实验装置，人们可以使用因果图和无信号原理来证明巧合后选择不会产生任何检测漏洞。此外，对于现实的实验设备与有限的检测效率，我们展示了如何一般的贝尔不等式可以锐化，使其新版本仍然有效后，测量数据的后选择。在这种情况下，存在阈值检测效率，如果在实验中超过阈值检测效率，则可能在不打开检测漏洞的情况下证明非局部性和GMN。我们的研究结果意味着，真正的$N$ -partite非局域性可以产生从$N$独立的粒子源，即使允许非理想的检测器。
2022-12-21 quant-ph
Experimental demonstrations for randomness-based macroscopic Franson-type nonlocal correlation using coherently coupled photons
在过去的几十年里，基于量子力学粒子性质的Franson型非定域量子关联在远程分离的参与者之间的量子密钥分发的基础物理和潜在应用中得到了广泛的研究。最近，确定性量子特征的相干理论已被应用于弗兰森型非局域关联[arXiv：2102.06463]，以纯粹经典的方式理解其量子性，其中所产生的特征是确定性的和宏观的。在这里，从衰减激光获得的近亚泊松分布的相干光子对被用于相干性的相干性的非局域关联的实验演示。作为量子力学的基本要求，该方案利用偏振基随机性通过半波片在宏观上实现量子叠加，与基于相位基的方案相比，满足了公平性.修正的Franson关联的相干量子特性成功地证明了量子力学中提出的波动性质，其中揭示的非局域关联依赖于成对相干光子之间的确定相位关系。
2021-07-01 quant-ph
Demonstration of Quantum Nonlocality in presence of Measurement Dependence
量子非定域性代表用于设备无关量子信息处理（DIQIP）的资源，例如设备无关量子密钥分发。我们通过实验研究了有限测量依赖性的假设，即，在贝尔不等式测试或DIQIP中使用的测量设置部分地受到纠缠粒子的源和/或对手的影响。使用最近派生的贝尔式不等式[物理学评论快报。113 190402]和99%保真度的部分纠缠偏振光子量子比特源，我们得到了一个明显的违反的不等式，排除了更大范围的测量依赖的本地模型比可能与适应Clauser，Horne，Shimony和Holt（CHSH）不等式。因此，它表明，测量无关性假设可以广泛放宽，同时仍然证明量子非局域性。
2015-04-30 quant-ph
An experimental demonstration of single photon nonlocality
本文根据S. Tan等人[Phys.Rev.Lett.，vol.66，252（1991）]和L. Hardy [Phys. Rev. Lett.，第73卷，2279（1994）]。双外差测量用于测量由零和一个光子跨越的Fock空间中的相关性。在相关测量中使用的本地振荡器通过以正交偏振模式共同传播来分配给两个观察者。这种方法消除了对设置中干涉测量稳定性的需要，因此使其成为一种鲁棒且可扩展的方法。
2003-11-20 quant-ph
Increased success probability in Hardy's nonlocality: Theory and demonstration
本文提出 n 粒子系统的哈代非局域性方案，结合解析模型与量子线路模拟，在真实量子计算机上验证，并证明成功概率渐近可达 15.6%，优于以往结果。
2023-03-31 quant-ph
Extracting joint weak values with local, single-particle measurements
弱测量是一种新的技术，它允许人们描述后选择量子系统的演化。它似乎有助于解决各种棘手的量子悖论，特别是当用于研究粒子对的性质时。不幸的是，这样的非局部或联合观测值在实践中往往难以弱测量（例如，在光学中-这种技术的共同测试基础-需要强光子-光子相互作用）。在这里，我们得出一个一般的，实验上可行的，方法提取这些值之间的相关性单粒子观测。
2003-10-17 quant-ph
The Simplest Demonstrations of Quantum Nonlocality
我们调查的复杂性成本证明的关键类型的非经典相关-贝尔不等式违反，EPR转向，纠缠-与独立的代理，理论和光子实验。我们表明，复杂性成本表现出这三个任务之间的层次结构，反映了最近发现的层次结构，它们是如何强大的噪音。对于贝尔不等式违反，最简单的测试是众所周知的CHSH测试，但对于EPR转向和纠缠，涉及最少数量的检测模式的测试需要非投影测量。最简单的EPR转向需要为一个代理选择投射测量，为另一个代理选择单个非投射测量，而最简单的纠缠测试只为每个代理使用单个非投射测量。在这两种情况下，我们使用循环2-设计的概念推导我们的不等式。这导致了一个有趣的特征，即在我们的光子演示中，感兴趣的相关性与双方使用的线性偏振器之间的角度无关，因此不需要对齐。
2012-07-06 quant-ph
Experimental demonstration of quantum correlations over more than 10 km
能量和时间纠缠的光子在1310 nm的波长产生的KNbO3晶体中的参数下变频，并发送到全光纤干涉仪使用电信光纤网络。这两个干涉仪的贝尔不等式的弗兰森型测试位于彼此相距10.9公里。获得了高达81.6%的双光子条纹亮度。这些强的非定域关联支持了量子力学的非定域预测，并提供了光子之间的纠缠可以在长距离上保持的证据。
1998-06-12 quant-ph
Experimental Distillation of Quantum Nonlocality
我们报告的第一个实验证明蒸馏的量子非局域性，确认最近的理论协议[ \textit{Phys. Rev. Lett. 102, 120401 (2009)} ]。量子非定域性用一个二元输入输出的关联盒来描述，非定域盒通过对偏振纠缠光子对的适当测量来实现。我们证明，非局域性放大连接两个非局域盒成一个复合通过本地操作和四光子符合测量。
2013-05-18 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
Nonlocal cancellation of dispersion in Franson interferometry
色散及其抵消在基于纠缠的非定域量子测量中具有重要的实际意义。我们报告的第一个演示取消飞秒级色散反转之间的长路径和短路径的差分色散的符号，只有一个手臂的光纤为基础的Franson干涉仪。我们将原本有限的量子可见性恢复到前所未有的99.6%，并将时间-能量纠缠置于与偏振纠缠相同的质量水平，用于量子信息处理应用。
2013-08-16 quant-ph
Device-independent full network nonlocality for arbitrary-party and unbounded-input scenario
本文提出任意方、无界输入的网络不等式，在星形与线性链网络中仅用二输出测量即可展现全网络非局域性，且最优量子违背解析可求，无需假设系统维度，具备设备无关自测试潜力。
2024-09-28 quant-ph
New assessment on the nonlocality of correlation boxes
关联盒是一种假设的系统，它能够产生对贝尔不等式的最大代数违反，超越量子界限，并且没有超光速信号。这些系统比最大纠缠量子态表现出更强的关联，这一事实被认为是前者比后者更非局域的证明。通过采用一种替代的，一致的非局部性措施，我们表明，这一结论不一定是真的。此外，我们发现一类关联盒，是不太非本地的量子单态相对于Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式，是，在同一时间，更非本地的3322不等式。
2016-05-15 quant-ph
Experimental Demonstration that No Tripartite-Nonlocal Causal Theory Explains Nature's Correlations
量子理论预言了真正的三分纠缠态的存在，这是不能通过对任何二分纠缠态和无限共享随机性的局域操作获得的。我们中的一些人最近证明了这个特征是量子理论的一个基本特征。状态$\left|{GHZ}_3\right\rangle=(\left|000\right\rangle+\left|111\right\rangle)/\sqrt{2}$产生了三方量子相关性，这种相关性无法用任何因果理论来解释，该理论仅限于任何类型的二分非经典共同原因（广义纠缠），并辅以无限的共享随机性。因此，任何能够再现量子预言的物理理论都必然包含真正的三方资源。在这项工作中，我们验证了这种三方的相关性是实验上可以实现的。我们得出一个新的设备独立的证人能够伪造因果关系的理论，其中非经典资源仅仅是二分的。使用一个高性能的光子$\left|{GHZ}_3\right\rangle$态与$ 0.9741\pm0.002$的结晶度，我们提供了一个明确的实验违反该证人超过$26.3$标准差，在局部性和公平的采样假设。我们概括我们的工作的$\left|{GHZ}_4\right\rangle$状态，获得的相关性，不能解释的任何因果关系理论限于三方非经典的共同原因与无限的共享随机性的协助。
2022-02-07 quant-ph
Experimental nonlocal measurement of a product observable
非定域测量，或非定域观测量的瞬时测量，即使对于一个简单形式的产品观测，也是一个相当困难的任务，因为相对论因果关系禁止类空分离子系统之间的相互作用。根据最近提出的有效地创建非局部可观测量的冯诺依曼测量哈密顿量[Brodutch和Cohen，Phys.Rev.Lett. 116，070404（2016）]，在这里，我们报告了一个使用线性光学非局部测量可观察产品的原理证明，而不违反相对论因果关系。我们的方案提供了一个可行的方法来执行非局域测量通过量子擦除与线性光学。
2019-08-13 quant-ph
Certification of non-classicality in all links of a photonic star network without assuming quantum mechanics
本文首次在具有三个独立光子源和三量子比特纠缠交换测量的星形网络中实验演示了完全网络非局域性，超越了双局域网络，实现了对网络中所有链路非经典性的认证。
2022-12-19 quant-ph
Nonlocal Dispersion Cancellation using Entangled Photons
通过两个色散介质传播的一对光脉冲将变宽，结果，光脉冲之间的重合度将降低。然而，对于一对纠缠光子，非局域色散抵消，其中一个光子经历的色散抵消另一个光子经历的色散是可能的。在本文中，我们报告了一个实验演示的非局域色散抵消纠缠光子。双光子符合的程度被证明是增加超出了没有纠缠可达到的限制。我们的结果在光纤量子通信和量子精密测量中有重要的应用。
2009-08-31 quant-ph
Instantaneous measurements of nonlocal variables in relativistic quantum theory (a review)
本文评述了量子力学中非定域变量测量理论发展过程中的六篇重要历史性论文，特别强调了相对论因果关系的不违反。跨越70多年，我们绘制了该领域的主要发展，从1931年Landau和Peierls的声明，即在相对论体系中测量非局部变量是不可能的，到2003年Vaidman的演示，即所有这些变量\emph{can}都可以通过适当的“测量”行为在不违反因果关系的情况下瞬时测量，尽管不是标准的投射（冯·诺依曼）类型。
2015-05-17 quant-ph
Demonstration of Weak Measurement Based on Atomic Spontaneous Emission
我们证明了一种新的类型的弱测量的基础上的动力学的自发发射。在我们的方案中的指针是由表征原子通过发射单光子的指数衰变的洛伦兹分布给出的。因此，我们引入弱测量，到目前为止，几乎完全用激光束和高斯统计，到量子制度的单发射器和单量子，使利用广泛的一类来源，是丰富的性质。我们描述了一个完整的类比我们的计划和弱测量与传统的高斯指针。而不是在高斯分布的平均值的移动，虚弱值在我们的计划中表现出显着慢于自然的指数分布的发射光子在postselected偏振，导致其平均到达时间的大位移。自发发射的动力学提供了一个更广泛的观点的测量过程比通常认为在弱测量形式主义。我们的方案开辟了使用原子和类原子系统作为弱测量中的灵敏探针的途径，其中一个例子是光学磁强计。
2013-07-14 physics.atom-ph quant-ph
Realistic limits on the nonlocality of an N-partite single-photon superposition
最近的一篇论文[L. Heaney，A. Cabello，M. F. Santos和V. Vedral，New Journal of Physics，13，053054（2011）]揭示了在N个模式上对称地离域的单个量子，即W态，有效地允许在大N的极限中的非定域性的全对无证明。理想情况下，这一发现开辟了使用W态的鲁棒性的可能性，同时实现了以前被认为是更复杂的格林伯格-霍恩-蔡林格（GHZ）态所独有的非局部行为。然而，我们发现，在实践中，对W态的贝尔测量的最轻微的退相干或低效率将降低通过缩放到更高的N而获得的任何违反容限。因此，非定域性的非统计证明在任何现实的实验中都是不可能的。
2011-11-01 quant-ph
Demonstration of Einstein-Podolsky-Rosen Steering with Enhanced Subchannel Discrimination
Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）转向描述了一种量子非定域现象，其中一方可以通过局部测量非定域地影响另一方的状态。它揭示了介于量子纠缠和Bell非定域性之间的量子非定域性概念。最近，一个称为子信道鉴别（SD）的量子信息任务提供了EPR导引的必要和充分的表征。使用可操纵态的SD的成功概率高于使用任何不可操纵态，即使它们是纠缠的。然而，这种子信道的详细构造和相应任务的实验实现仍然具有技术挑战性。在这项工作中，我们为量子信道设计了一个可行的子信道集合，并通过实验证明了相应的SD任务，其中通过利用可操纵状态，正确识别的概率明显提高。我们的研究结果提供了一个具体的例子来操作演示EPR转向和光泽的EPR转向的潜在应用的新的光。
2018-02-26 physics.optics quant-ph
Fully nonlocal quantum correlations
量子力学是一种非定域理论，但不像无信号原理所允许的那样非定域。然而，存在表现出最大非局部性的量子关联：它们与任何非信号关联一样是非局部的，因此具有局部内容，由允许局部描述的事件的分数$p_L$量化，等于零。利用Kochen-Specker定理和Bell定理之间的联系，我们从每个Kochen-Specker定理的证明中推导出量子关联最大程度地违反的贝尔不等式。然后，我们表明，这些贝尔不等式导致的量子关联的局部内容的实验界显着优于基于其他建设。我们进行实验演示的贝尔测试起源于Peres-Mermin Kochen-Specker证明，提供了一个上限的本地内容$p_L\lesssim 0.22$。
2012-02-28 quant-ph
Exploring the limits of quantum nonlocality with entangled photons
量子非定域性可以说是量子理论预言的最违反直觉的现象之一。近年来，非定域性抽象理论的发展使人们对这一问题有了更深入的理解。与此同时，实验进展允许在广泛的物理系统中证明量子非定域性，并使我们接近最终的无空洞贝尔测试。在这里，我们结合这些理论和实验的发展，以探索量子非局域性的限制。这种方法代表了对量子理论的彻底检验，并可能提供超越量子模型的新物理学的证据。使用一个多功能和高保真度源的偏振纠缠光子对，我们探索量子关联的边界，目前报道的最非局域相关性，证明了更多的非局域性与更少的纠缠现象，并表明，非平面（因此复杂）量子位测量可能是必要的，以重现我们观察到的强量子位相关性。我们的结果与量子预言非常一致。
2015-07-16 quant-ph
Direct Measurement Methods of Density Matrix of an Entangled Quantum State
一般来说，用密度算符表示的量子系统的态及其确定是量子力学的一个基本问题。从理论上提出了一种利用弱测量直接测量二维量子系统密度算符矩阵元的方法[Phys. Rev. Lett. 134，070402（2012）]和实验证明[Phys.Rev.Lett. 117，120401（2016）]。此外，最近Guo-Guang Can et al. [Phys. Rev. Lett. 123，150402（2019）]研究了直接测量非局域纠缠量子态的方法。然而，迄今为止，直接测量纠缠量子态密度算符矩阵元的方法还没有得到明确的研究。作为前人工作的推广，本文介绍了利用后选弱测量和互补观测量三重积的序贯测量直接测量双光子纠缠量子系统密度算符矩阵元的两种理论方法，并讨论了这两种方法的相似性和可行性.
2020-01-05 quant-ph
Nonlocality of a single photon: paths to an EPR-steering experiment
入射到分束器上的单个光子产生纠缠场态，原则上可以用来违反贝尔不等式，但这样的实验（没有后选择）超出了当前实验的范围。在这里，我们考虑用单个光子（也没有后选择）演示EPR操纵的稍微简单的任务。也就是说，在我们和Doherty严格定义的意义上，证明Alice对她的“一半”单个光子的测量选择可以影响Bob实验室中的另“一半”光子[Phys. Rev. Lett. 98，140402（2007）]。以前的工作由Lvovsky和同事[物理学。92，047903（2004）]已经使用对单个光子的零差测量实验性地解决了这种现象（他们称之为“远程准备”）。在这里，我们表明，不幸的是，他们的实验参数不符合严格的演示EPR转向与单光子所需的界限。然而，我们也表明，适度的改进，在实验参数，并增加光子计数的武器库的爱丽丝的测量，将足以允许这样的演示。
2011-07-17 quant-ph
Any Physical Theory of Nature Must Be Boundlessly Multipartite Nonlocal
我们介绍了一类随机局部操作和共享随机性（LOSR）多部非局部相关性，即N方之间的相关性，不能从无限的共享随机补充的任何组成（N-1）-共享因果广义概率理论（GPT）资源。然后，我们表明，噪声N-部GHZ量子态以及3-部W量子态可以产生这样的关联。这证明，如果量子理论的操作预测是正确的，自然的非定域性必须在任何因果GPT无限多部。我们开发了一种计算方法，证明了一个噪声N=3 GHz的量子态的保真度为85%，满足这一性质，使我们的结果触手可及的实验演示。我们激励我们的定义和对比，它与预先存在的概念，真正的多部非局部性。这项工作扩展了一个更紧凑的平行字母[物理学。127，200401（2021）]，并提供所有必要的技术证明。
2021-11-11 quant-ph
Position-Momentum Bell-Nonlocality with Entangled Photon Pairs
观察连续变量的贝尔非定域性是一项具有挑战性的工作，但贝尔自己展示了如何证明这种非定域性。虽然贝尔几乎证明了违反使用CHSH不等式与符号仓的位置动量统计纠缠粒子对在不同的时间测量，他的演示是受近似无法实现在实验室设置。此外，他没有给出他所考虑的波函数的最大可实现破坏的定量估计。在这篇文章中，我们将展示如何使用在不同传播距离下测量的纠缠光子对的横向位置和动量来重新想象他的策略，并且我们发现，相对于$2\sqrt{2}$的上限，他所考虑的状态的最大可实现违反实际上是非常小的。尽管贝尔的波函数并没有产生对CHSH不等式的严重违反，但其他州可能也会这样做。
2015-12-13 quant-ph
Demonstration of local teleportation using classical entanglement
隐形传态是量子力学基本原理的最广泛讨论的应用。从根本上说，这个过程描述的是信息的传输，它既不涉及物质的传输，也不涉及能量的传输。然而，隐含的假设是，这个方案具有内在的非定域性，因此只适用于量子系统。在这里，我们表明，这个概念可以很容易地推广到量子领域之外。我们提出了一个光学实现的隐形传态协议完全基于经典纠缠之间的空间和模式的自由度，完全独立的非局域性。我们的发现可以实现在不同传输通道之间分配信息的新方法，并可以提供利用量子和经典系统的优势来创建强大的混合通信基础设施的方法。
2015-09-28 physics.optics quant-ph
Generation of perfect W-state and demonstration of its application to quantum information splitting
我们报道了在基于超导量子比特的系统中首次实现完美W态的实验。与最大纠缠态相比，理想W态在最大纠缠W态项的权重和相位上有所不同。完美W态在量子信息处理任务中有着重要的应用，如完美隐形传态、超密集编码、秘密共享等。通过对W态进行全量子态层析成像，计算出W态的保真度，从而量化W态的生成效率。为了验证真正的非局部性在生成的状态的存在下，我们进行实验Mermin的不等式测试。此外，我们还证明了分裂和共享的量子信息使用实验产生的状态。
2020-06-02 quant-ph
Experimental Demonstration of Quantum Pseudotelepathy
量子伪心灵感应是非定域性的一种强形式。与传统的量子策略在统计上获胜的非局部博弈不同，例如，在Clauser-Horne-Shimony-Holt游戏中，量子伪心灵感应原则上允许量子玩家以概率1。在这项工作中，我们报告了一个忠实的量子伪心灵感应的实验演示，通过玩非本地版本的Mermin-Peres幻方游戏，其中Alice和Bob合作填写一个3 × 3幻方。我们采用超纠缠方案，并准备光子对纠缠在偏振和轨道角动量自由度，这样的实验是在一个资源有效的方式进行。在局部性和公平抽样假设下，我们的结果表明，量子玩家可以同时赢得所有的查询超过任何经典的策略。
2022-08-18 quant-ph
A Simple Field Theoretic Description of Single-Photon Nonlocality
我们提出了一个简单而严格的单光子场的非定域性的场论证明。所使用的形式主义允许我们计算通过分束器发送的单光子光束的电场，这直接表明，它是光场，而不是被视为粒子的光子本身，表现出非定域性。我们的结果是在不使用不等式或特定测量仪器的情况下获得的，因此它们具有完全的普遍有效性。
2021-11-03 physics.optics quant-ph
Device-independent demonstration of genuine multipartite entanglement
量子系统中的纠缠可以通过适当的纠缠见证所规定的测量来实验证明。然而，在实际设备中的测量的实施和它们的精确的理论建模之间的不可避免的失配通常导致不希望的假阳性纠缠检测的可能性。这种情况下，可以避免使用最近开发的设备无关的纠缠证人（DIEWs）的真正的多体纠缠。类似于贝尔不等式，DIEW仅假设在每个子系统上局部执行一致测量。不需要对测量设备进行精确描述。在这里，我们报告了一个实验测试的DIEW上多达6纠缠40Ca+离子。我们还证明了真正的多方量子非局域性之间的检测漏洞关闭多达六方。
2013-03-11 quant-ph
Experimental demonstration of the violations of Mermin's and Svetlichny's inequalities for W- and GHZ-class of states
违反Mermin不等式和Svetlichny不等式可以排除局域隐变量理论的预测，并可以确认n粒子纯量子系统存在真正的非局域关联。在这里，我们证明了W-和GHZ-类状态的上述不等式的实验违反。我们使用IBM的五量子比特量子计算机的实验实施这些状态和说明不等式的违规。我们的结果清楚地表明，违反Mermin的和Svetlichny的不等式分别为W和GHZ状态。作为一个基于超导量子比特的量子计算机，这里使用的平台为探索其他现有技术无法实现的多方不平等提供了机会。
2018-10-01 quant-ph
The Impact of Photon Entanglement on Local and Nonlocal Dispersion Cancellation
最近，可以通过操纵基于\c{hi}（2）的II型SPDC过程之后的泵浦波长来实现在自发参量下转换过程（SPDC）期间产生的光子对的纠缠的工程[1]。本文利用这种效应从理论上证明了局域和非局域探测中的非经典色散抵消现象。对于局域探测，如果使用窄泵浦光（高纠缠光子），色散展宽抵消直接取决于纠缠度。纠缠度越高，补偿越多。结果表明，随着泵浦光半高宽的增加，纠缠度对展宽的影响减小，当泵浦光半高宽为4nm时，纠缠度对展宽没有影响。因此，色散展宽仅取决于产生的光子对和泵浦之间的时间走离。II）对于非局域探测，当且仅当所产生的成对光子以相同的长度和相反的群速度符号传播通过色散材料时，纠缠抵消了色散展宽。
2017-02-22 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
Quantum computational advantage with string order parameters of 1D symmetry-protected topological order
具有有利量子策略的非定域博弈可以说是量子资源相对于经典资源的力量的最基本的证明。最近，某些多人推广的非局部游戏已被用来证明无条件分离之间的小计算复杂性类的浅深度电路。在这里，我们展示了这些非局部游戏的通用基态的一维的拓扑保护订单（SPTO）的有利策略，当一个离散的不变量的SPTO称为扭曲相位是非平凡的和-1。我们的建设表明，足够大的字符串序参量，这样的SPTO的指示全局约束的相关性，无条件的计算分离。
2021-07-29 quant-ph
Experimental demonstration of Gaussian protocols for one-sided device-independent quantum key distribution
非局域相关性是量子信息中一个长期存在的基础性课题，最近已经发现了作为加密任务的资源的应用，其中并非所有设备都是可信的，例如在具有高度安全的中央集线器的设置中，例如银行或政府部门，以及安全性较低的卫星站，这些卫星站本质上更容易受到硬件“黑客”攻击。Einstein-Podolsky-Rosen转向的非对称性在单边设备无关量子密钥分发（1 sDI-QKD）协议中起着关键作用。在连续变量（CV）QKD方案的背景下，利用高斯状态和测量，我们确定所有的协议，可以是1 sDI和他们的最大损失容忍度。令人惊讶的是，这包括一个只使用相干态的协议。我们还建立了相关的EPR指导不等式和密钥速率之间的直接联系，进一步加强了这些非局部性和设备独立性的非对称概念之间的关系。我们实验实现基于纠缠和相干态的协议，并测量1 sDI密钥分配所需的相关性，分别相当于7.5公里和3.5公里的光纤传输的应用损耗。我们还进行了详细的建模，以了解我们目前实验的局限性和进一步改进的潜力。我们发现的新协议将CVQKD系统的廉价高效硬件应用于更安全的环境中。
2016-06-16 quant-ph
Observers can always generate nonlocal correlations without aligning measurements by covering all their bases
量子理论允许远距离测量的结果之间的相关性，这与任何局部因果理论都不一致，正如违反贝尔不等式所证明的那样。这些相关性的典型演示需要在测量之间仔细对齐，这需要远距离的各方共享参考系。在这里，我们证明，由Shadbolt等人的数值观察，如果两方共享贝尔状态，并且每一方随机选择三个正交测量，则双方将总是违反贝尔不等式。此外，我们证明了这种概率是非常强大的本地去极化噪声，在小的噪声水平只减少违反贝尔不等式的概率很小的量。我们还表明，推广到N方增加了对噪声的鲁棒性。这些结果改善了以前的只允许违反贝尔不等式的概率很高的大量缔约方。
2012-02-06 quant-ph
Photonic Simulation of Beyond-Quantum Nonlocal Correlations (e.g. Popescu-Rohrlich Box) with Non-Signaling Quantum Resources
本文提出利用本质非信号的物理资源与系统间动力学关联模拟 Popescu-Rohrlich 等超量子非局域关联，并在四量子比特光子平台上验证。
2025-09-30 quant-ph
Demonstration of quantum error correction and universal gate set on a binomial bosonic logical qubit
逻辑量子比特编码和量子纠错（QEC）已经在具有多个物理量子比特的各种物理系统中被实验证明，然而，由于必要的非局部操作，逻辑操作是具有挑战性的。可替代地，具有玻色子模式编码的逻辑量子比特是特别感兴趣的，因为它们的QEC保护是硬件高效的，但是对QEC保护的逻辑量子比特的门操作仍然难以捉摸。在这里，我们通过实验证明了对具有二项式玻色子码的单个逻辑量子比特的完全控制，包括编码，解码，重复QEC和设置在逻辑量子比特上的高保真度（平均97.0%的处理保真度）通用量子门。受保护的逻辑量子比特的寿命比未校正的长2.8倍。首次证明了在受保护的逻辑量子比特上的Ramsey实验具有比未受保护的量子比特长两倍的相干性。我们的实验是基于玻色子编码的容错量子计算的重要一步。
2018-05-23 quant-ph
A Metropolitan-scale Multiplexed Quantum Repeater with Bell Nonlocality
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学量子信息实验室）；Anhui Province Key Laboratory of Quantum Network, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学安徽省量子网络重点实验室）；CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学中国科学院量子信息与量子物理前沿卓越中心）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）
本文提出一种基于时间测量的多端量子中继器协议，实现了14.5公里距离下固态量子记忆间的 heralded 非局域纠缠，并首次在城市级量子中继器中验证了贝尔非局域性。
2026-04-15 quant-ph
A proof-of-principle demonstration of quantum microwave photonics
随着微波光子学的快速发展，它已经扩展到许多具有商业重要性的应用，消除新出现的瓶颈变得至关重要。例如，作为微波光子学的主要分支，光纤无线电技术提供了高带宽、低损耗和长距离的传播能力，促进了从电信到无线网络的广泛应用。以超短脉冲作为光载波，进一步赋予了巨大的容量。然而，超短脉冲的宽带宽导致高频RF信号对光纤色散的严重脆弱性。以时间能量纠缠双光子源为光载体，结合单光子探测技术，提出了一种量子微波光子学方法，并进行了实验验证。结果表明，它不仅实现了前所未有的非局域射频信号调制，对超短脉冲载波色散有很强的抵抗能力，而且提供了一种从色散中有效提取射频信号的替代机制。此外，无杂散动态范围的非局部调制和蒸馏的RF信号已显着改善。量子微波光子学方法凭借低定时抖动单光子探测所赋予的超微弱探测和高速处理优势，在现代通信和网络中开辟了新的可能性。
2022-01-28 physics.optics quant-ph
Experimental demonstration of the Einstein-Podolsky-Rosen steering game based on the All-Versus-Nothing proof
爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（Einstein-Podolsky-Rosen，EPR）转向是薛定谔提出的“转向”概念的推广，描述了一个系统通过局部测量非局部影响另一个系统状态的能力。一些实验的努力，以测试EPR转向的不平等，这通常需要许多测量设置。类似于贝尔定理的“All-Versus-Nothing”（AVN）证明，没有不等式的可操纵性测试将更强大，需要更少的资源。此外，转向的实际意义意味着还应该能够存储待转向侧上的状态信息，这一结果尚未通过实验证明。利用最近提出的两量子比特纠缠态的AVN准则，我们在实验上实现了一个利用量子存储器的操纵游戏。在此基础上，提出了一种在AVN框架下处理噪声和有限测量统计量的理论方法，并将其应用于实验数据的分析。我们的研究结果清楚地表明，促进AVN标准测试转向性能，并提供了一个特别强大的角度来理解EPR转向。
2015-11-05 quant-ph
Nonlocality of the energy density for all single-photon states
本文基于电磁能量密度可观测量和频率算符的反局域性质，利用标准量子化将 Białynicki-Birula 的非局域性结果推广到所有单光子态，并以 Knight 的严格局域化定义为框架完成证明。
2023-10-27 quant-ph
Steering nonlocality in high-speed telecommunication system without detection loophole
Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；School of Science and State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学理学院信息光子学与光通信国家重点实验室）
本文提出了一种基于时间分量自由度的相位编码测量方案，在芯片光纤电信系统中实现了首次无检测漏洞的非局域性操控演示，展示了超高速测量切换率和低损耗硅芯片的高效纠缠生成。
2025-02-24 physics.optics quant-ph
Demonstration of monogamy laws for Gaussian steering in optomechanics
该研究在非对称三模光力学态中验证高斯操控的一夫一妻定律，发现该态存在真正三方操控与多构型单向操控，揭示非对称是单向操控的必要非充分条件，其极端集体操控特性对QSS协议实际实施有关键作用。
2024-01-27 quant-ph
Memory-Assisted Nonlocal Interferometer Towards Long-Baseline Telescopes
针对提升干涉成像角分辨率需扩展光学干涉仪基线的问题，本研究演示了记忆辅助非局域干涉仪，其光纤基线达20公里且能补偿1.5公里几何延迟，为光学波段成像及量子存储器天文应用提供了可能。
2025-11-14 physics.optics quant-ph
Experimental demonstration of nonbilocality with truly independent sources and strict locality constraints
纠缠交换将两个从未相互作用过的粒子纠缠在一起[1]，这隐含地假设每个粒子都携带一个独立的局部隐藏变量，即，二是要有“双位性”[2]。先前的双局部隐变量模型的实验研究没有满足假设的两个局部隐变量模型必须相互独立的中心要求，因此他们的结论在拒绝局部实在论上是有缺陷的[3-5]。通过利用激光相位随机化[6]从自发发射到受激发射的过程来保证不同源产生的纠缠光子对之间的独立性，并将相关事件类空分离以满足无信号条件，我们首次同时堵住了网络中纠缠交换实验中源独立性、局域性和测量独立性的漏洞。我们测量了1.181 $\pm$ 0.004的双局部参数和2.652 $\pm$ 0.059的CHSH博弈值，表明双局部隐变量模型被45个标准差和局部隐变量模型被11个标准差拒绝。因此，我们排除了局域实在论，并证明了在我们的网络实验中量子非局域性的存在。我们的实验实现构成了一个大型量子网络的基本块。此外，我们预计它可能会刺激新的信息处理应用[7，8]。
2018-12-11 quant-ph
