Operational definition of the temperature of a quantum state
温度通常定义为处于热平衡的物理系统。然而,人们可能会想,除了热(吉布斯)态之外,是否有可能将一个有意义的温度概念归因于一个任意的量子态。在这项工作中,我们提出了这样一个概念的温度考虑的操作任务,热力学第零定律的启发。具体来说,我们定义了两个有效温度,用于量化量子系统冷却或加热热环境的能力。这样,我们就可以把一个在操作上有意义的温度概念与任何量子密度矩阵联系起来。我们提供了这些有效温度的一般表达式,为单拷贝和多拷贝系统,建立连接到以前在文献中讨论的概念。最后,我们考虑一个更复杂的情况下,系统和热环境之间的热交换是由一个量子参考系的协助。这导致了“相干量子催化”的效果,其中相干催化剂的使用允许利用系统中的量子能量相干性,现在导致更冷或更热的有效温度。
2023-01-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
An Operational Definition of Topological Order
物质的拓扑有序态对微扰的无与伦比的鲁棒性在量子计算和量子精密测量中有着直接的应用,然而它们的存在对我们理解相变提出了挑战。然而,对于什么实际上构成拓扑序的全面理解仍然缺乏。在这里,我们表明,一个可以解释的拓扑秩序的能力,系统进行拓扑纠错。我们发现,这种操作方法对应于一个可测量的既奠定了概念基础,以前的分类拓扑秩序,也导致了一个成功的分类在迄今为止无法访问的情况下的拓扑秩序在开放量子系统。我们证明了开放系统中拓扑序的存在性及其到拓扑平凡态的相变。我们的研究结果证明了拓扑序在非平衡量子系统中的可行性,从而大大拓宽了可能的技术应用范围。
2021-02-26 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
A general framework for phase and interference
相位在包括干涉在内的许多量子效应中起着至关重要的作用。相位通常根据复数来定义,当将量子态表示为复矢量时出现复数。在这里,我们给出了一个操作的定义,而不是阶段定义的测量统计。我们的定义是在称为广义概率理论或凸框架的操作框架中措辞的。这个定义使我们有可能问在这个框架中的其他理论是否也可以有相位。我们应用我们的定义来研究几个例子理论中的相位和干涉:经典概率论,Spekken玩具模型的一个版本,量子理论和盒子世界。我们发现,相位是无处不在的,任何非经典理论可以说有非平凡的相位动力学。
2013-04-22 quant-ph
Where the mathematical structure of Quantum Mechanics coms from
量子力学的数学公式是从基于"实验"作为一组变换的一般定义的纯操作公理导出的。数学结构的主要成分是假设存在“忠实状态”,允许人们校准实验仪器。这种概念是标量积和变换的"伴随"的运算定义的基础。
2006-12-19 quant-ph
Unknown Quantum States and Operations, a Bayesian View
经典的de Finetti定理提供了贝叶斯概率论中未知概率概念的操作定义,其中概率被视为置信度而不是客观的自然状态。在本文中,我们动机和审查的两个结果,推广de Finetti定理的量子力学设置:即一个de Finetti定理的量子态和de Finetti定理的量子操作。量子态定理,在一个非常类似的方式,原来的德Finetti定理,处理可交换的密度算子分配,并提供了一个操作定义的概念,“未知的量子态“在量子态层析成像。类似地,量子操作定理给出了量子过程层析成像中“未知量子操作”的操作定义。这些结果对于量子力学的贝叶斯解释尤其重要,在贝叶斯解释中,量子态和(至少一些)量子操作被视为信念状态而不是自然状态。
2004-04-27 quant-ph
Operational Markov condition for quantum processes
本文给出了量子过程是马尔可夫过程的一个充分必要条件,该条件在相应的极限下与经典过程一致。我们的条件统一了所有以前已知的量子马尔可夫过程的定义,占所有潜在的可检测的记忆效应。然后,我们得到一个家庭的措施,非马尔可夫有明确的操作解释,如模拟过程所需的内存大小,或实验证伪的马尔可夫假设。
2018-01-30 quant-ph
Operational Axioms for Quantum Mechanics
本文从“物理实验”的一般定义和“实验可及性和简单性”的五个简单假设出发,导出了有限维复希尔伯特空间中量子力学的数学公式。对于无限维的情况下,另一方面,一个C*-代数表示的物理变换的推导,从四个五个公设通过Gelfand-Naimark-Segal(GNS)建设。本论文简化并完善了版本1中的先前推导。公理化的主要成分是假设存在“忠实状态”,允许人们校准实验仪器。这种概念是标量积和物理变换的“转置”的运算定义的基础。什么是新的,在本文件中相对于quant-ph/0603011是操作推导的对合对应的“复共轭”的效果,其扩展到变换允许定义的“伴随”的变换时,扩展是成分保持。
2006-12-08 quant-ph
Work as an external quantum observable and an operational quantum work fluctuation theorem
提出了驱动系统中外部可测量子功的定义。功作为控制装置上的量子可观测量给出,该控制装置迫使系统,并且可以在不知道系统哈密顿量$H_\mathcal{S}$的情况下确定。我们认为,量子工作波动定理依赖于知识的$H_\mathcal{S}$是很少的实际意义,相反,他们的经典同行。使用我们的框架,我们推导出一个波动定理,这是可操作的,原则上可以在实验中实现,以确定未知系统的自由能差的界限。
2020-10-06 quant-ph
An operational definition of quantum information scrambling
针对现有QIS量化方法的局限,提出基于量子态区分的计算高效量化器,连接最优猜测概率与可及最小信息,并通过示例验证其全面刻画QIS的能力。
2023-12-18 hep-th quant-ph
New definitions of thermodynamic temperature and entropy not based on the concepts of heat and thermal reservoir
从热力学的一般公理基础的新的严格公式化,我们得到了熵的操作定义,响应许多技术框架中的紧急需要,以理解和部署热力学熵远远超出了宏观系统的传统领域的平衡态。新的处理方法从先前为所有必要的基本概念制定的一套措辞谨慎的操作定义开始,而不是基于传统的“热”和“热储”。“这是通过三个步骤实现的。首先,对任何稳定的平衡态,给出了热力学温度的新定义。然后,利用这个定义,发展了一种测量方法,它在一个很宽的状态域中唯一地定义了性质熵,这个状态域可以包括\textit{in principle},甚至包括一些少粒子系统的非平衡态,只要它们是可分的和不相关的。最后,定义的有效性域被扩展,可能扩展到每个系统的每个状态,通过不同的过程,基于前一个过程,将熵值的范围与前一个域中不包括的任何状态相关联。在这两个域中证明了熵不减原理和熵的可加性。
2019-11-18 quant-ph
Against the Tyranny of Pure States in Quantum Theory
我们认为,标准量子力学中的纯态概念目前在两个相互矛盾的定义中的专门文献中应用。第一种(操作纯度)提供了一个依赖于基础的定义,它参考了测量结果的某些预测,而后者(迹不变纯度)提供了一个纯粹抽象的不变定义,缺乏操作内容。在这项工作中,我们得出一个定理,暴露了严重的不一致存在于这两个不相容的定义的纯度。
2021-03-23 math-ph math.MP physics.hist-ph
Fresnel Representation of the Wigner Function: An Operational Approach
我们提出了一个操作定义的维格纳函数。我们的方法依赖于测量拉比振荡的菲涅耳变换,并适用于被困原子的运动态以及腔场态。我们用最近离子阱实验的数据来说明这种技术[D. M. Meekhof等人,物理修订信函76,1796(1996)]和腔QED [B. Varcoe等人,Nature 403,743(2000)]。振动基态和单光子数态在相空间原点的Wigner函数分别为W(0)=+1.75和W(0)=-1.4。我们将这种方法推广到任意势场中的波包。
2003-04-16 quant-ph
Perturbation theory for operational quantum non-Markovianity
在量子非马尔可夫性的操作方法中,记忆的定义取决于与在感兴趣的系统上执行的连续测量过程相关的不同结果集的统计特性。使用投影仪技术,我们开发了一个扰动理论,能够表达联合概率和结果的相关性方面的未扰动系统密度矩阵传播。该对象定义了在没有测量过程的情况下的开放系统动力学。连续的系列条款,这是缩放的系统-环境相互作用强度,包括在卷积结构,涉及系统传播加权高阶浴相关性。通过研究承认一个准确的描述不同的动力学证实了形式主义。利用微扰方法,在有限温度库中发现了由系统-环境相互作用和测量过程之间的相互作用引起的异常记忆效应。
2020-04-24 quant-ph
Toy Model Challenging Prevailing Definitions of Classicality
本文通过构建满足多种经典性判据却易在控制操作下再相干的玩具模型,挑战了仅靠宇宙波函数识别经典行为的主流观点,证明量子达尔文主义可兼容强非马尔可夫性。
2025-11-19 quant-ph
Computational Entanglement Theory
本文建立计算纠缠理论,定义计算一次性纠缠成本与可提取纠缠,证明其与信息论度量的差距,并基于后量子假设构造伪纠缠态。
2023-10-04 quant-ph
Quantum hypothesis testing and the operational interpretation of the quantum Renyi relative entropies
我们证明了最近由Muller-Lennert,Dupuis,Szehr,Fehr and Tomamichel,J. Math. Phys. 54,122203,(2013),and Wilde,Winter,Yang,Commun. Math.Phys.331,(2014),在量子假设检验的强逆问题中有一个可操作的解释。结合量子假设检验的直接部分(称为量子Hoeffding界)的相关结果,我们的结果表明量子Renyi相对熵的操作相关定义取决于参数α:对于α<1,正确的选择似乎是传统定义,而对于α>1,正确的选择是新引入的版本。作为一个副结果,我们证明了新的Renyi α-相对熵在α>1时是通过测量渐近可达的,并给出了它们在完全正的保迹映射下的单调性的一个新的简单证明.
2014-09-27 cs.IT math-ph math.IT
Quantum Speed Limit under Calibration Uncertainty
Qatar Center for Quantum Computing, College of Science and Engineering, Hamad Bin Khalifa University(卡塔尔量子计算中心,科学与工程学院,哈马德·本·哈利法大学)
针对校准不确定性,提出基于量子Fisher信息的投影速度极限,通过商流形剔除多余参数,并利用灵敏度方程推导一般马尔可夫演化的构造性界限,应用于Jaynes-Cummings传感器得到失谐容限和场相关Purcell损耗的速度极限,将几何界限转化为校准与询问时间的设计规则。
2026-05-19 quant-ph
Error and Disturbance as Irreversibility with Applications: Unified Definition, Wigner--Araki--Yanase Theorem and Out-of-Time-Order Correlator
Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University(北海道大学信息理工学院);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS), RIKEN(理化学研究所交叉理论数学科学中心(iTHEMS));Department of Informatics, Faculty of Information Science and Electrical Engineering, Kyushu University(九州大学信息电气工程学院信息系);JST, FOREST(日本科学技术振兴机构,FOREST计划)
本文提出利用不可逆性定义误差与扰动的框架,通过量子梳结构将测量不可逆性转化为辅助量子比特系统的不可逆性,并揭示不可逆性与非时间序相关子符之间的操作联系。
2026-03-17 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
On the missing axiom of Quantum Mechanics
关于量子概率与量子非定域性的本质的争论已经把量子力学提升到了“操作认识论”的水平。在这样的背景下,量子叠加原理具有一种外来的非认识性的性质。这使我们寻求量子力学的纯操作基础,从中导出基于希尔伯特空间的当前数学公理化。在目前的工作中,我提出了一套公理的纯操作性,基于一般定义的“实验”,操作/认知原型的信息检索从现实中。正如我们将看到的,这个出发点在逻辑上包含了一系列的概念[国家,条件国家,地方国家,纯粹国家,忠实国家,工具,倾向(即“效果”)、动力学和信息等价性、动力学和信息兼容性、可预测性、可辨别性、可编程性、局部性、a-causality、状态的秩、最大混沌状态、最大纠缠状态,信息完全倾向等],以及一组规则(加法,凸组合,偏序,.),这远远不是通常认为的量子起源,而是构成了操作/认识方法的通用“语法手册”。当然,缺少的成分是概率幅的量子叠加公理:为此,我提出了一些纯粹操作/认识性质的替代候选者。
2005-07-30 quant-ph
Classical correlation alone supplies the anomaly to weak values
关于弱值的什么是真正的量子的问题只会引起强烈的主观意见-这不是一个科学问题。好的问题,在比较理论时,是可操作的-它们处理的是实验的不容置疑的结果。通过对反常后选平均的操作定义的推广,赋予弱值的反常移动以客观意义。我们表明,这些平均值的存在需要在每一个模型的相关性引起他们-量子或经典。描述这种相关性表明它们无处不在。我们给出了实现这些广义反常弱值的最简单的经典例子,而不需要扰动。
2014-10-29 quant-ph
The Problem of Contextuality and the Impossibility of Experimental Metaphysics Thereof
近年来,语境性的实验研究受到了新的推动。在本文中,我们表明,对于一个广泛使用的语境性的定义,不可能有决定性的实验语境的存在。为此,我们给出了一个明确的介绍隐变量模型由于迈耶,肯特和克利夫顿(MKC),这将假定无效的Kochen-Specker定理。虽然我们不同意最后一种说法,但这些模式在语境意义的讨论中发挥了重要作用。事实上,我们引入了一个特定的MKC模型,我们表明它是非上下文的,完全符合量子力学的预测。我们还调查了其他定义的可能性非语境-重点是操作定义-并认为,任何有用的定义依赖于规范的理论框架。因此,没有任何实验测试可以得出任何结论的语境性的形而上学水平。
2010-12-14 quant-ph
On the quantum, classical and total amount of correlations in a quantum state
给出了二分量子态中量子关联、经典关联和关联总量的操作定义。我们认为,这些量可以通过消除(破坏)相关性所需的工作量(噪声)来定义:对于总相关性,我们必须完全消除,对于量子相关性,我们必须消除,直到获得可分离的状态,经典相关性是消除量子相关性后留下的最大相关性。特别地,我们证明了关联的总量等于量子互信息,从而第一次为它提供了一个直接的操作解释。作为副产品,我们得到了量子熵强次可加性的一个直接的、可操作的初等证明。
2005-02-01 quant-ph
Generalized Loschmidt echoes associated with operational quantum non-Markovianity
Instituto de Física de la Facultad de Ingeniería, Universidad de la República(乌拉圭共和国大学工程学院物理研究所);Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Centro Atómico Bariloche(阿根廷国家科学研究和技术理事会巴里洛切原子中心);Universidad Tecnológica Nacional (UTN-FRC)(国立技术大学)
该研究建立了可操作量子非马尔可夫性与广义洛施密特回声的联系,确定了系统马尔可夫行为的条件及广义回声对系统-环境信息交换的识别作用,并以自旋环境为例进行了阐释。
2026-08-10 quant-ph
Relativistic quantum reference frames: the operational meaning of spin
自旋是量子位的最好例子。自旋量子位中的编码和解码信息通过非相对论(即,低速)限制。然而,在相对论范围内的自旋的操作定义是缺失的。这一困难的根源在于,一方面,在洛伦兹增强的参考系中,自旋与动量纠缠在一起,另一方面,对于以速度叠加运动的粒子来说,不可能“跳”到它的静止系,在静止系中,自旋是明确定义的。在这里,我们找到了一个对应于“洛伦兹助推叠加”的量子参考系变换,使我们能够变换到相对于实验室坐标系处于相对论动量叠加中的粒子的静止坐标系。这使我们能够首先移动到粒子的静止坐标系,在那里定义自旋测量(通过Stern-Gerlach实验程序),然后移动回实验室坐标系。这样,我们在实验室框架中找到了一组“相对论性Stern-Gerlach测量”,以及一组满足自旋$\mathfrak{su}(2)$代数的观测量。这一操作过程提供了一种检验自旋相对论特性的具体方法,并为在特殊相对论范围内设计自旋量子信息协议开辟了可能性。
2019-09-02 quant-ph
Time-of-Flow Distributions in Discrete Quantum Systems: From Operational Protocols to Quantum Speed Limits
提出时间流分布框架,通过投影测量量化离散量子系统跃迁时序,应用于优化哈密顿量、分析STA协议及推导量子速度极限,为量子控制提供通用工具。
2025-09-24 math-ph math.MP quant-ph
An Operational Environment for Quantum Self-Testing
已知观察到的量子相关性在某些情况下确定潜在的量子态和测量。这种现象被称为(量子)自我测试。自检测是量子信息理论中一个重要的研究领域,具有重要的理论和实践意义。但自从20年前Mayers和Yao提出这个概念以来,严格地表述自我测试的常用方法一直是算子代数恒等式,而这种表述缺乏操作解释。特别是,在其他物理理论中,在不涉及算子代数的量子理论的公式中,或者在与标准理论有因果关系不同的情况下,如何表述自我检验,都是不清楚的。在本文中,我们解释了如何理解量子自测试操作,在因果结构的伸缩的输入输出通道编码的相关性。这些膨胀模型的边信息泄漏到一个环境中,根据一个特定的时间表,我们展示了如何自我测试的关系,这种预定的信息泄漏之间的相对强度。因此,我们论文的标题具有双重意义:我们根据对环境的信息泄漏来重塑传统的量子自测试-这将量子自测试实现为一般操作框架环境中的特殊情况。我们对量子自测试的新方法不仅提供了适合于各种概括的操作理解,而且解决了现有定义中一些无法解释的方面,自然地提出了适合于鲁棒自测试的距离度量,并指出自测试是一个更大的模块化概念,密码学的观点。
2022-04-24 quant-ph
Optical experiment to test negative probability in context of quantum-measurement selection
负概率值已被广泛用作量子系统非经典性的指标。被称为准概率分布,它们被认为是一个有用的工具,提供了显着的洞察到量子理论的基本原理相比,经典统计。然而,在这种方法中,缺乏对这些负值相对于概率(发生事件的相对频率)定义的操作解释。因此,另一种方法被认为是准概率操作揭示了测量量的负性。在这里,我们提出了一个实验实现的操作准概率,它包括顺序测量的时间。为此,我们实现了两组单光子的偏振测量。我们发现,测量到的负性可以在选择测量的背景下解释,它反映了光子的非经典性质。我们的研究结果提出了一种新的操作方式来解开测量选择的背景下的光子的非经典性。
2019-12-20 quant-ph
Universal and Operational Benchmarking of Quantum Memories
量子存储器--存储和忠实恢复未知量子态的能力--对量子增强技术至关重要。因此,迫切需要有操作意义的手段,以基准候选存储器在不同的物理平台。在这里,我们介绍了一个通用的基准,其特点是它在多个关键操作设置的相关性,精确量化(1)存储器对噪声的鲁棒性,(2)其合成所需的无噪声量子位的数量,(3)其加速统计采样任务的潜力,以及(4)在超越经典限制的非本地游戏中的性能优势。该措施是解析计算的低维系统,可以有效地限制在实验中没有层析成像。因此,我们将量子存储器作为一种有意义的资源来说明,我们的基准反映了它的创建成本和它可以实现的目标。我们在五量子位IBM Q硬件上演示了基准测试,并将其应用于见证错误抑制技术的有效性和量化非马尔可夫噪声。因此,我们提出了一个实验上可访问的,实际上有意义的,和普遍相关的量词的记忆的能力,以保持量子优势。
2020-06-15 quant-ph
An overview of QML with a concrete implementation in Haskell
本文介绍和概述了函数量子编程语言QML。这种语言的语法定义和解释,随着一个新的QML定义的量子传送算法。QML的范畴操作语义也简要介绍,在注释的量子线路的形式。这个定义导致了一个指称语义,给出了超算子。最后,在Haskell中实现的QML的语义作为一个编译器。编译器将QML程序作为输入,并将其解析为Haskell数据类型。编译器的输出要么是一个量子线路(可操作的),要么是一个等距(纯指称的),要么是一个超算子(不纯指称的)。讨论了QML中的可积性判断和余积问题。
2008-07-21 cs.PL quant-ph
Operational formulation of time reversal in quantum theory
量子理论在时间反演下的对称性一直是一个有争议的话题,因为玻恩定则给出的跃迁概率不适用于时间反演。在这里,我们解决这个问题,在一个严格的操作概率框架。我们认为,调和时间反演与概率规则的理论需要一个概念的操作,允许实现通过前和后选择。我们发展了源于这种方法的量子理论的一般化表述,并给出了时间反演对称性的精确定义,强调了以前被忽视的状态和效应之间的区别。我们证明了维格纳定理的一个类似物,它描述了在这个操作时间对称的量子理论中所有允许的对称变换。值得注意的是,我们发现更大的类的对称变换比以前假设的。这为探索已知物理学的扩展提供了一个可能的方向。
2016-07-29 gr-qc hep-th quant-ph
Uncertainty relations: An operational approach to the error-disturbance tradeoff
在量子不确定关系中出现的误差和扰动的概念经常被量化为物理量与其理想值的差异。然而,这些真实值和理想值并不是同时测量的结果,根据量子理论,比较未测量的可观测值并不一定有意义。为了克服这些概念上的困难,我们采取了不同的方法,并以操作的方式定义误差和干扰。特别是,我们制定的概率,可以成功地区分实际测量设备从相关的假设理想的任何实验测试。这个定义本身并不依赖于量子理论的形式主义,避免了通常定义的许多概念上的困难。然后,我们推导出新的海森堡型不确定性关系的联合可测性和误差干扰权衡任意可观的有限维系统,以及位置和动量的情况下。我们的关系可以直接应用于信息处理设置,例如,推断设备,可以忠实地传输信息的一个观察不泄漏任何信息共轭观察到的环境。我们还表明,恩格勒的波粒二象性关系[PRL 77,2154(1996)]可以被看作是一个错误的扰动不确定性关系。
2017-07-24 math-ph math.MP quant-ph
Operational geometric phase for mixed quantum states
几何相位在经典物理和量子物理中都有广泛的应用,如凝聚态和量子计算。本文引入了一种基于完整性谱加权迹的混合量子态的操作几何相位,并证明了它推广了基于量子干涉术的混合态几何相位的标准定义。我们还引入了高阶几何相位,并证明了在一个相当弱的,一般满足的要求,总是有一个定义良好的几何相位的一些订单。我们的方法适用于一般酉演化的非退化和退化的混合状态。此外,由于我们提供了一个明确的公式的几何相位,可以很容易地实现,它是特别适合在量子物理计算。
2013-04-30 math-ph math.MP quant-ph
Investigating Properties of a Family of Quantum Renyi Divergences
Audenaert和Datta最近引入了一个双参数的相对Rényi熵族,称为$α$ - $z$ -相对Rényi熵。$α$ - $z$ -相对Rényi熵的定义在一个共同的框架下统一了所有先前提出的$α$阶量子Rényi发散的定义。在这里,我们将证明$α$ - $z$ -相对Rényi熵是量子相对熵的适当推广,通过计算当$α$接近1时$α$ - $z$散度的极限,并且$z$是$α$的任意函数。我们还证明了某些与运算相关的Rényi发散族在$α= 1$上是可微的。最后,我们的分析表明,在$α= 1$的衍生物评估一半的相对熵方差,一个数量,已达到操作意义的二阶量子假设检验。
2015-02-17 math-ph math.MP quant-ph
Thermodynamics of Quantum Causal Models: An Inclusive, Hamiltonian Approach
操作量子随机热力学是最近提出的一种研究开放系统热力学的理论,它基于严格的量子随机过程或量子因果模型的概念。在那里,一个随机轨迹是唯一的定义在实验上可访问的测量结果,作为基础,以定义相应的热力学量。与此相反,这种依赖于量子因果关系的观点,一个“黑盒子”,它的发展是统一的,可以模拟一个量子因果模型,在这里被构造。这个大的孤立系的量子热力学可以用广泛接受的统计力学的论点来研究。结果表明,由此产生的定义的内能,热量,工作,和熵有一个自然的扩展到轨迹水平。它们的规范选择与操作量子随机热力学的定义相吻合,从而为这种新框架提供了强有力的支持。然而,在随机功和热的定义中还存在一些模糊之处,并根据这些发现重新考虑了其他一些建议。最后,它表明,第一和第二定律适用于更广泛的场景比以前认为的,涵盖了一个大类的量子因果模型的基础上,仅仅是一个单一的假设,初始系统浴状态。
2020-02-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Against 'Particle Metaphysics' and 'Collapses' within the Definition of Quantum Entanglement
在本文中,我们反对正统的定义量子纠缠已明确接地几个“常识”(形而上学)的前提,并提出了今天严重的形式和概念上的缺陷。这种解释,该领域的一些研究人员称之为“最小的”,最终创造了一种叙述,根据这种叙述,QM谈论由纯态(一般来说,叠加)表示的“小粒子”-每次有人试图观察正在发生的事情-突然“崩溃”到一个单一的测量结果。在讨论了在纠缠定义中应用“粒子形而上学”的后果之后,我们将注意力转向最近的两种方法,它们可能提供一种有趣的方法来解决这个形而上学的难题。这两种方法都致力于超越“系统”的概念。第一种方法称为设备独立方法,提出了一种可操作的反形而上学方案,其中语言起着至关重要的作用;第二种方法采取了一种本质上形而上学的路径,试图提出一种新的基于密集关系的非经典表示,这反过来又要求重新考虑量子纠缠的定义和意义。
2019-11-21 physics.hist-ph quant-ph
How to Derive the Hilbert-Space Formulation of Quantum Mechanics From Purely Operational Axioms
在本文中,我展示了如何从“物理实验”的全面定义中推导出量子力学的希尔伯特空间公式,并假设“实验的可及性和简单性”由五个简单的假设所指定。这就完成了前面的论文quant-ph/0506034中以图表形式给出的程序。扮演重要角色的“局部可观测性原则”,它调和了非局部性的整体论与局部观测的还原论,并假设存在“信息完整的可观测量”和“对称的忠实状态”。这最后一个概念允许人们引入一个操作定义的真正版本的“伴随”-i。e.转置--从它可以通过Mackey-Kakutani或Gelfand-Naimark-Segal构造导出实希尔伯特空间结构。在这里,我只详细分析了Gelfand-Naimark-Segal构造,它导致了一个真正的希尔伯特空间结构,类似于量子力学中的(一般无界的)自伴算子。对于有限维,可以从局部可观测性原理推导出的一般维数定理允许我们将实希尔伯特空间的元素表示为基础复希尔伯特空间上的算子(参见,然而,在论文的最后仍然存在一个悬而未决的问题)。当前操作公理化的路线是由源自量子层析成像的新思想提出的。
2006-03-02 hep-th math-ph math.MP
A unified theory of tunneling times promoted by Ramsey clocks
本研究提出基于 Ramsey 序列的操作框架,通过原子内部态相干叠加测量隧穿时间,统一了隧穿延迟定义,并证明不存在超光速或瞬时隧穿现象。
2024-04-22 physics.atom-ph quant-ph
Quantum Axiomatics: Topological and Classical Properties of State Property Systems
“经典状态”的定义,以及它在早期的工作中是如何被用来证明一个分解定理内部的语言状态属性系统,预先假定作为一个额外的数据orthocomplementation的属性格的物理系统。在本文中,我们认为,在庞加莱领域的ε模型的基础上,一个概念的“拓扑”的国家可以被看作是一个替代(操作上成立)的经典概念,在没有正交互补,并比较它与已知的和操作上成立的概念的经典。
2011-07-05 math-ph math.MP quant-ph
Quantum probability and quantum decision making
给出了量子概率的严格的一般定义,它适用于基本事件和复合事件,适用于可操作检验的测量和不确定的测量,也适用于非对易观测量和对易观测量。我们提出的量子概率的定义,使得有可能描述量子测量和量子决策相同的共同数学基础。条件制定的情况下,量子决策理论减少到其经典对应的情况下,使用量子决策理论是必要的。
2016-01-11 cs.IT math.IT physics.soc-ph