Anomalous non-classicality via correlative and entropic Bell inequalities
熵贝尔不等式证明了在联合可测的观测量集合上的上下文概率分布。我们发现，他们的违反并不意味着违反相关的贝尔不等式的某些参数值。熵和上下文相关度量之间的这种异常有助于精确地限定非经典资源的类型。我们确定其数值界限邀请他们的实验验证。在保持这种异常的可观测量的排列中，我们确定了“异国情调”类型，在设备独立的方法中，在所有非等效操作方分配下产生非经典资源。
2020-11-01 quant-ph
Elementary test for non-classicality based on measurements of position and momentum
我们概括了一个非经典的测试所描述的科特等人。108，233601（2010）]，其可用于排除物理系统的任何经典描述。该测试是基于测量的正交运营商和工程证明与经典的描述在相空间中的概率分布方面的矛盾。与以前的工作相反，我们概括了测试，包括在相空间中没有旋转对称的状态。此外，我们比较的非经典性测试与经典的层析成像方法的基础上的逆Radon变换，这也可以用来建立一个物理系统的量子性质的性能。特别是，我们认为一个非经典的测试的基础上所谓的过滤反投影公式。我们发现，一般的非经典性测试是概念上更简单，需要更少的假设系统，是统计上更可靠的比基于过滤反投影公式的测试。作为一个具体的例子，我们导出了正交压缩单光子态的最优检验，并证明了检验效率不随压缩程度的变化。
2015-08-04 quant-ph
Connecting Commutativity and Classicality for Multi-Time Quantum Processes
理解经典与量子的界限是现代物理学中的一个重要问题。要发展这样一种理解，就需要对目前使用的量子理论中各种同时存在的“经典性”概念有一个清晰的认识。在这里，我们专注于测量统计的Kolmogorov一致性-标准概率论中经典随机过程的基础-和测量算子的交换性（或不存在）-量子理论的核心概念之间的关系。柯尔莫哥洛夫相容性意味着一个（可能是量子的）系统的连续测量的统计可以完全用经典随机过程来解释，从而提供了一个经典的操作概念。另一方面，测量算子的交换性是经典物理中的一种结构性质，它的崩溃是不确定原理的起源，这是一种基本的量子现象。在这里，我们正式这两个先验独立的概念之间的连接的经典性，证明他们是不同的一般和详细的无记忆多时间量子过程的影响。
2022-08-26 quant-ph
On the insufficiency of entropic inequalities for detecting non-classicality in the Bell causal structure
经典物理和量子物理对因果结构中观测变量的联合概率分布施加了不同的约束。这些差异意味着某些相关性可以被证明是非经典的，这具有基础和实际意义。与其处理概率分布本身，不如处理观测变量的熵。在每方具有两个输入和输出的贝尔因果结构中，已知使用熵不等式的技术总是可以识别非经典相关性。在这里，我们考虑这种技术的类似物，将这种情况推广到更多的结果。我们确定了一个家庭的非经典的相关性在贝尔的情况下，有两个输入和三个输出每一方的非经典性不能通过直接模拟检测到以前的技术。我们还表明，在这种情况下，使用Tsallis熵，而不是香农熵没有帮助。此外，我们给出的证据表明，自然扩展的技术也没有帮助。更确切地说，我们的证据表明，即使我们允许观察到的相关性根据自然类的非经典非生成操作进行后处理，香农或Tsallis熵的熵不等式都不能检测到非经典性，因此熵不等式通常不足以检测贝尔因果结构中的非经典性。此外，对于有两个输入和三个输出的二分贝尔方案，我们发现顶点描述的多面体的非信令分布，满足所有的CHSH型不等式，这是在这项工作中的主要调查领域之一。
2020-07-18 quant-ph
Zero discord implies classicality
二分态$ρ^{AB}$的“经典量子”（$\mathit{cq}$）不协调是在$A$系统上应用测量信道之后，$ρ$的互信息$S(ρ^{A:B})$与$ρ$的互信息之间的最小差异。关于零不和谐的强次加性的冯诺依曼熵，达塔证明，一个国家有零$\mathit{cq}$不和谐当且仅当它可以写在形式$\sum_i p_i\, |i\rangle\langle i|\otimes ρ^B_i$为$p_i$的概率分布，$|i\rangle$的基础上的$A$系统和$ρ^B_i$状态的$B$系统。我们提供了一个简单的证明，同样的结果直接使用定理的Petz通道，保持不变的相对熵的两个给定的状态。
2016-08-29 quant-ph
Quantum Central Limit Theorems, Emergence of Classicality and Time-dependent Differential Entropy
本文推导了粗粒化厄米算符函数的量子中心极限定理，得到可观测量期望值的正定分布，为无穷多全同无相互作用量子组分极限下的经典性涌现提供新途径，并用于评估微分熵的含时行为。
2022-02-04 math-ph math.MP quant-ph
Conjugate measurements, equilibration and emergent classicality
National Institute of Technology Calicut（印度国家技术学院卡利卡特分校）
通过环境对量子系统基本共轭可观察量的测量，实现开放量子系统的共轭可观察量同时退相干，从而获得具有恒定相空间概率密度的经典统计力学描述。
2026-03-27 cond-mat.stat-mech quant-ph
Comparing classicality of qutrits from Hilbert-Schmidt, Bures and Bogoliubov-Kubo-Mori ensembles
在报告中，我们分析了量子态经典性的指标/度量，定义为在酉不变随机系综中找到具有正维格纳函数的状态的概率。计算了三能级系统量子态空间中与Hilbert-Schmidt、Bures和Bogoliubov-Kubo-Mori度规相关的三个系综的经典性指标。他们的依赖性的维格纳函数的模参数的研究根据酉群作用分层的quartrit状态空间的所有阶层。
2022-08-29 math-ph math.MP quant-ph
Quasiprobability Based Criterion for Classicality and Separability of States of Spin-1/2 Particles
自旋为1/2的粒子系统（自旋为1/2s）的量子态允许局域隐变量（LHV）描述（即经典）的充分条件是表征其态的密度矩阵的可分离性，但不是所有的经典态都是可分离的。这导致一个推断，可分性和古典性是两个不同的概念。这些概念在这里审查的标准的框架内确定的经典的自旋1/2系统的基础上的概念的联合准概率（JQP）的自旋组件的本征值。如果在适当选择的三个或两个正交方向上的自旋分量的本征值的适当定义的JQP是非负的，则所述标准将状态识别为经典的。与其他方法一致，基于JQP的判据导致两个自旋为1/2的不可因式分解纯态都是非经典的。此外，该判据的有效性通过将其预测与应用于两个自旋1/2s的混合态和三个自旋1/2s的Werner类态时的其他方法得到的预测进行比较来证实（G.Toth and A.Acin，Phys.Rev. A74，030306（R）（2006））。基于JQP的方法，制定为它是沿着P-函数方法识别电磁场的经典状态的路线，提供了一个统一的方法，为系统的任意数量的自旋-1/2s和连接的经典性与测量过程的性质的可能性。
2014-10-06 quant-ph
Unconditional and exponentially large violation of classicality
Quantinuum；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；QuSoft
针对现有非经典性检验实验依赖假设、抗噪性差、验证低效的问题，提出基于补采样的非经典性检验博弈，在55比特俘获离子量子硬件上完成实验，实现了不依赖计算难度假设的经典性指数级违背。
2026-10-09 quant-ph
Equivalence of contextuality and Wigner function negativity in continuous-variable quantum optics
物理学的核心基础问题之一是确定是什么使一个系统成为量子系统而不是经典系统。量子系统的经典性的一个开创性概念是存在一个非上下文隐变量模型，如贝尔、科亨和斯派克在早期工作中所介绍的。在量子光学中，维格纳函数的非负性是一个普遍存在的经典概念。在这项工作中，我们建立了这两个概念之间的等价关系。特别是，我们表明，任何非上下文的高斯量子光学隐变量模型有一个替代的非负维格纳函数描述。相反，众所周知，维格纳表示提供了高斯量子光学的非负非上下文描述。因此，上下文性和维格纳负性是非经典性的等价概念，也是这个量子子理论的等价资源。特别是，上下文性和维格纳负性对于量子高斯光学的计算加速是必要的。在技术层面上，我们的结果适用于包括零差测量的高斯测量的任何子族，即，标准正交可观测量的测量。
2021-12-29 quant-ph
Experimental non-classicality of an indivisible quantum system
与经典物理学不同，量子理论要求不是所有的性质都能同时被很好地定义。海森堡不确定原理就是这一事实的一种表现。另一个重要的推论是，不可能存在描述所有可能测量结果的联合概率分布，从而允许经典地理解量子系统。我们提供的第一个实验证据表明，即使是一个单一的三态系统，一个qutrit，没有这样的经典模型可以存在，正确地描述了一组简单的成对兼容测量的结果。不仅是一个单一的quutrit最简单的系统中，这种矛盾是可能的，但更重要的是，矛盾不能产生纠缠，因为这样的系统是不可分割的，它甚至不允许子系统之间的纠缠的概念。
2011-06-22 quant-ph
On overall measure of non-classicality of $N$-level quantum system and its universality in the large $N$ limit
在这份报告中，我们的目标是引入一个整体措施的非经典状态空间的$N$水平的量子系统，并估计它的限制大$N$。为此，我们采用维格纳函数负性作为非经典性的标准。因此，维格纳函数的负值的支持的特定体积被视为一个单独的状态的非经典性的度量。假设一个$N$能级量子系统的态分布服从Hilbert-Schmidt测度（Hilbert-Schmidt系综），我们定义整体测度为单个态在Hilbert-Schmidt系综上的平均非经典性。我们给出了这个量作为随机产生状态的结果的数值估计，并证明了一个命题，声称它的精确值在$N\to \infty$的极限
2021-05-31 math-ph math.MP quant-ph
Testing non-classicality with exact Wigner currents for an anharmonic quantum system
用维格纳函数和维格纳流的形式解析地描述了在谐振子势中加入平方反比（一维类库仑）贡献的非简谐量子系统的维格纳流的相空间特征.通过对相空间中量子信息通量的三个相关连续性方程的研究，可以用{ \em概率}、{ \em纯度}和{ \em von Neumann-like熵}的通量一致地得到非简谐系统的非经典性轮廓.考虑到量子涨落可以从经典区域上的畸变中识别出来，只要选择相空间的某个{ \em经典有界}体积，它们就可以通过上述信息通量来量化。我们的研究结果表明，维格纳流方法作为一个探针的量子性和经典性的量子阱驱动的一个大的非谐量子系统。
2018-10-28 hep-th quant-ph
Classicality condition on a system's observable in a quantum measurement and relative-entropy conservation law
本文从相对熵的观点出发，研究了在完全正的仪器描述的量子测量过程$Y$下，系统的可观测$X$上对应于正算符测度的信息流.我们建立了相对熵守恒定律的一个充分条件，即系统的可观测$X$的相对熵的平均减少等于$Y$的测量结果的相对熵，即由于测量的信息增益.该充分条件被解释为经典性的假设，在这个意义上，在$Y$的联合连续测量中存在足够的统计量，随后是$X$，使得统计量的概率分布与测量前状态的$X$的单个测量的概率分布一致。证明了当$X$是离散投影值测度且$Y$是离散的时，经典性条件等价于任意状态的相对熵守恒.将相对熵守恒的一般理论应用于典型的量子测量模型，即量子非破坏测量、二能级系统的破坏性锐测量、光子计数、量子计数、零差测量和外差测量。除了非爆破和光子计数测量外，这些例子都不满足Ban~（M. Ban，J. Phys. A：Math. Gen. \textbf{32}，1643（1999）），这意味着我们基于相对熵的方法适用于更广泛的一类量子测量。
2015-02-06 quant-ph
Non-classicality in mental states : an experimental study with ambiguous audio (music) stimuli
本文试图解决这样一个问题，即当人脑以听觉刺激的形式与外界环境相互作用时，现有的物理或数学理论是否足以理解人脑的复杂性。已有研究报告指出，在视觉刺激中引入模糊性会导致无法用经典解释的效应。研究了听觉刺激中的模糊性是否可以引入任何非模糊性，人类大脑中的经典效应。在正常受试者中进行了简单的实验，他们听了一个模糊的听觉信号，并回答了一个问题"是“或”否“。测试结果表明，经典的全概率公式在这种情况下不成立。结果是有趣的，并表明有一个明确的非经典的心理状态在感知模糊的音频刺激。
2016-03-18 math.PR q-bio.NC quant-ph
Non-classicality of the molecular vibrations assisting exciton energy transfer at room temperature
推进生物学中光引发反应中的量子效应的辩论需要明确识别这些过程可以表现和利用的非经典特征。在这里，我们表明，在原型二聚体存在于各种光合天线，有效的振动辅助能量转移在亚皮秒的时间尺度和在室温下可以体现和受益于集体色素运动的非经典波动。初始热化振动的非经典性是通过相干激子振动相互作用引起的，并且由耦合到电子动力学的有效集体模式的相空间准概率分布中的负性明确地指示。这些量子效应可以在激发的非相干输入时产生。因此，我们的研究结果表明，调查的非经典性质的振动运动，协助激发和电荷传输，光感受和化学传感过程可能是一块试金石，揭示了非平凡的量子现象在生物学中的作用。
2014-01-09 physics.bio-ph physics.chem-ph quant-ph
Efficient simulation scheme for a class of quantum optics experiments with non-negative Wigner representation
我们提供了一个方案，有效地模拟了广泛的一类量子光学实验。我们的高效模拟将连续变量Gottesman-Knill定理扩展到一大类非高斯混合态，从而确定这些非高斯态不是指数量子加速的有利资源。我们的研究结果还提供了一个操作动机的解释消极的非经典。我们将我们的方案应用到噪声单光子加热态的情况下，表明这类允许态具有正的Wigner函数，但负的P -函数，是不是有用的量子计算的资源状态。
2012-10-05 quant-ph
Local hidden variable modelling, classicality, quantum separability, and the original Bell inequality
在局部隐变量框架下，给出了原贝尔不等式（1964）成立的一般充分条件。这个条件可以通过实验来检验，并且只作为一个特殊情况，将文献中通常为这个不等式所争论的关于完美相关或非线性关系的假设结合起来。在此基础上，我们引入了一类二分量子态，即可分和不可分的量子态，它们（i）在每格点有两个设置的任何二分测量下都可以作LHV描述;（ii）不一定表现出完美的相关性，并且如果在两个位置测量到相同的量子可观测值，则甚至可以具有负的关联函数，但是（iii）满足“对于任意三个有界量子观测量A，A '= B，B'，分别在“A”和“B”处的原始贝尔不等式的“完美相关”版本。在相同的物理背景下，通过分析经典关联实验和量子关联实验，我们发现，与Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）不等式不同，原来的贝尔不等式区分了经典性和量子可分性.
2010-12-18 math-ph math.MP quant-ph
Benchmarking single-photon sources from an auto-correlation measurement
在这里，我们认为，一个给定的源恰好产生一个单光子的概率是一个自然的量，以基准单光子源，因为它证明了多光子组件的情况下，同时量化的效率。此外，这种概率可以简单地从自相关测量-平衡分束器和双光子探测器-来界定。这样一个界限提供了各种非经典性证据，可以用来证明和量化魏格纳负性，以及源产生的状态的非高斯性和P负性。我们提供了可以在实践中使用的工具，以考虑不完美的分束器，不相同和非单位检测效率，暗计数和其他缺陷，考虑有限的统计效应，而不假设在所有回合中产生相同的状态，并可选地允许从分析中去除检测器效率低下。我们演示了使用所提出的基准，非经典证人和措施，使用一个预示着单光子源的基础上自发参数下转换。我们报告的平均概率，一个单光子产生$\geq 55\%$和魏格纳负性$\geq 0.004$的平均措施与$1-10^{-10}$的置信水平。
2022-12-07 quant-ph
Photon Antibunching, Sub-Poisson Statistics and Cauchy-Bunyakovsky and Bell's Inequalities
我们讨论了光子反聚束和亚泊松光子统计的一些数学方面。已知纠缠态的Bell不等式可以化为Cauchy-Bunyakovsky不等式。本文证明了某些量子关联函数的经典隐变量表示的不可能性的一些严格结果，这些结果也是基于Cauchy-Bunyakovsky不等式。讨论了方差和均值之间的差K作为状态非经典性的度量。对于经典情形，K是非负的，而对于n粒子态，K是负的，而且它等于-n。这里讨论的亚泊松统计的量子态的非经典性不同于另一种称为纠缠的非经典性，尽管两者都可以追溯到Cauchy-Bunyakovsky不等式的违反。
2011-06-09 math-ph math.MP quant-ph
Assessing the dynamical assumptions in Tsirelson inequality tests of non-classicality in harmonic oscillators
Imperial College, London（伦敦帝国理工学院）
本文研究了在谐振子非经典性测试中评估Tsirelson不等式动力学假设的问题，通过分析统一进动的通用条件来排除宏现实主义系统的可能性，并展示了统一进动的多种度量如何表明量子干涉项的存在。
2026-05-03 quant-ph
Quantum randomness emerging under gravitational nonlinearity
一个方案概述了量子测量，假设自我维持的经典性是一个有吸引力的引力自相互作用的结果，大质量的机构，和随机性已经出现在经典领域。一个简单的可解模型被用来证明小量子系统以平均场的方式影响大量子系统，为玻恩概率规则提供了一条自然的途径。
2002-04-08 quant-ph
Framed Hilbert space: hanging the quasi-probability pictures of quantum theory
在早期工作的基础上，我们进一步发展了一种基于框架的数学理论的形式主义，该框架定义了有限维量子系统的一组可能的相空间或准概率表示。我们证明了另一种方法来定义一组准概率表示，基于一个更自然的推广的经典表示，是等价于我们以前的方法基于框架，因此也受到我们的不去定理的非负表示。此外，我们澄清了量子理论的上下文性和准概率表示中否定性的必要性之间的关系，并讨论了它们作为非经典性标准的相关性。我们还提供了一个全面的概述已知的准概率表示和他们的表达框架内的形式主义。
2009-06-23 quant-ph
Experimental Demonstration of Negative-Valued Polarization Quasi-Probability Distribution
在Stokes空间中定义的极化准概率分布与Wigner函数在位置和动量方面具有许多重要的性质。最值得注意的是，它们都给出了正确的一维边际概率分布，因此代表了经典隐变量模型中概率分布的自然选择。在这种背景下，维格纳函数的负性被认为是量子态非经典性的证明。相反，极化准概率分布对所有量子态都是负的。这个特性来自斯托克斯变量的离散性质;然而，在以前的实验中没有观察到，因为它们是用光子数平均探测器进行的。本文利用光子数分辨探测器重建了相干态的偏振准概率分布，首次直接观测到了相干态的负性。
2015-08-14 quant-ph
A little bit of classical magic to achieve quantum speedup
我们介绍nebit，一个经典的位有符号的概率分布。我们量化其熵使用Szekely定理签署的概率措施，并表明，经典的随机动力学补充nebits可以达到甚至超过格罗弗的量子搜索算法的加速。提出的经典动力学从来没有揭示nebits的负性，因此我们不需要任何负概率的操作解释。我们认为，nebits可以作为一种有用的措施，以及非经典的工具，以找到新的量子算法。
2019-11-28 quant-ph
Certifying Non-Classical Behavior for Negative Keldysh Quasi-Probabilities
我们介绍了一个实验测试排除经典的解释时获得的统计测量任意观测值在任意时间使用个人探测器。这个测试需要对测量值有一定的信任，这可以通过对检测器的一些自然假设来表示。在量子理论中，冯·诺依曼测量很好地捕捉了所考虑的场景。这些可以用凯尔迪什准概率分布（KQPD）以及测量仪器施加的不精确性和反作用来自然地描述。我们发现，经典的描述可以排除从测量数据，当且仅当KQPD表现出负值。我们提供了基于模拟数据的例子，考虑到有限数量的统计数据的影响。除了提供一个实验工具来证明非经典性之外，我们的结果还赋予了负准概率分布（如Wigner函数和全计数统计）的非经典性质以操作意义。
2019-03-26 quant-ph
Non-equilibrium theory of projected ensembles
University of Maryland, Baltimore County（马里兰大学巴尔的摩分校）
本文针对作为量子科学核心对象的投影系综，建立了其动力学的通用精确非平衡理论，推导了相关方程并给出经典表示，为其多方面研究提供了分析框架，应用广泛。
2026-08-12 quant-ph
Bounding Classical and Quantum Correlations in Bayesian Networks with Quasiprobabilities
University of Oxford（牛津大学）
通过引入拟概率模型替代未观测节点的概率分布，研究贝叶斯网络中经典与量子关联的边界，证明该模型能产生所有非信号关联，并推测其恢复嵌套马尔可夫模型。
2026-10-23 quant-ph
Ideal negative measurements in quantum walks disprove theories based on classical trajectories
我们报告一个严格的测试的非经典运动的一个大质量的量子粒子，它传播的离散晶格。测量单原子进行量子行走的位置的时间相关性，我们观察到一个$6σ$违反Leggett-Garg不等式。我们的结果严格排除（即证伪）任何基于经典的，定义明确的轨道的量子输运的解释。我们使用所谓的理想负测量-任何真正的Leggett-Garg测试的必要条件-来获取有关原子位置的信息，但避免与它的任何直接相互作用。无相互作用的测量是基于一种新的原子传输系统，它允许我们直接探测原子在选定的晶格位置的存在与否。除了这个测试的基本方面，我们展示了应用的莱格特-加格关联函数作为量子叠加的见证。我们在这里雇用证人歧视不同类型的步行跨越仅仅是经典的完全量子动力学。
2015-02-10 quant-ph
Searching for microscopic classical cats
除了超选择规则之外，没有已知的明确违反量子叠加原理的情况。然而，量子测量和经典性的出现似乎意味着叠加原理并不普适，因此也许新的超选择规则或类似的规则正在等待被发现，这促使我们去寻找叠加的显式违背，即使是在我们期望它成立的地方。鉴于许多量子测量设备依赖于原子吸收光子，这些过程是自然的地方，首先寻找这种违反。我们提出的实验设计，以测试是否由原子的光子的发射和吸收可以抑制在某些条件下的干扰。如果发现原子在某些情况下完全吸收了光子，这就意味着在这些情况下，原子不可能存在，或者至少它不可能稳定地作为一个吸收光子和不吸收光子的叠加态，那么我们就有了一个新的可能性来解决测量问题，解决经典性的出现问题。否定的结果意味着在这些特殊情况下对叠加原理的进一步确认。
2016-04-18 quant-ph
Unsharp measurements, joint measurability and classical distributions for some qudits
经典性与联合可测性的运营商表现通过一个有效的经典联合概率分布的测量结果。对于$n$维量子数，其中$n$是素数或素数的幂，我们提出了一种方法来构造投影测量算子的非锐化版本，从而得到一组量子态的几何描述，其中这些算子产生一个经典的联合概率分布，并且是联合可测的.具体而言，在设置一个广义布洛赫领域的$n^2-1$尺寸，我们建立的运营商是共同可测量的状态由一个家庭的同心球内接在一个规则的多面体，它代表的状态，导致经典的概率分布。我们的建设建立了一个新的角度联合可测性和最佳测量策略之间的联系与相互无偏基地（MUBs），并制定了长期存在的开放问题的必要条件，在尺寸$n=6$的MUBs。
2020-04-12 quant-ph
Approximating outcome probabilities of linear optical circuits
本研究提出利用$s$参数化准概率分布近似线性光学电路输出概率的经典算法，可降低电路负性界，实现高效估计，还给出高斯玻色采样经典可模拟的充分条件，提供多种优于现有结果的量子启发算法。
2023-12-17 quant-ph
Wigner function for a particle in an infinite lattice
我们研究了无限维离散希尔伯特空间量子系统的Wigner函数，例如一维无限晶格上运动的无自旋粒子。我们讨论了这种情况下的特殊性和相关的相空间的建设，提出了一个有意义的定义的维格纳函数在这种情况下，并描述了一组纯态，它是非负的。我们提出了一种与连续极限一致的非经典性测度。这里介绍的处方说明将它们应用到本地化和高斯状态，并将其叠加。
2012-05-17 quant-ph
Local hidden-variable models and negative-probability measures
详细阐述了汉等人以前的工作，本文给出了一类局部隐变量模型违反Bell-CHSH不等式的负概率测度必要性的一个一般的基无关证明。此外，我们获得了一般的解决方案LHV诱导的概率措施，重现任何一致的概率。
2000-12-13 quant-ph
Negative Binomial and Multinomial States: probability distributions and coherent states
根据概率分布与相干态之间的关系，例如众所周知的泊松分布与普通相干态，以及相对不太为人所知的二项分布与$su(2)$相干态，我们提出了对$su(1,1)$和$su(r,1)$相干态的“概率论解释”。它们将被称为“负二项”（“多项”）“状态”，对应于“负”二项（多项）分布，这是众所周知的二项（多项）分布的非紧凑对应物。负二项（多项）态的显式形式是以各种玻色子表示形式给出的，这些玻色子表示自然与概率论解释有关。在这里，我们展示了概率论、群论和量子理论之间卓有成效的相互作用。
1996-10-16 quant-ph
Compatibility of Quantum Measurements and the Emergence of Classical Objectivity
本文证明，在多部分系统中，测量集合的Kirkwood-Dirac准概率分布呈现经典性当且仅当哈密顿量支持量子达尔文主义，从而建立了测量相容性与经典客观性涌现之间的基本联系。
2024-11-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Comment on "The negative flow of probability"
自由量子高斯波包从左到右的运动可以伴随着概率密度从右到左的流动，Villanueva [Am. 88，325（2020）]。利用波包的Wigner表示，我们在相空间中分析了这种效应，并证明了它的物理根源是经典力学。
2020-10-23 quant-ph
Minimum uncertainty states and completeness of non-negative quasi probability of finite-dimensional quantum systems
我们构造了有限维空间中量子系统的最小测不准态和非负准概率分布。本文重新研究了Massar和Spindel关于离散Fourier变换所关联的两个酉算子的测不准关系的定理。它表明，在他们的证明中的一些假设可以通过使用Perron-Frobenius定理证明。最小不确定性状态是使这个不确定性不等式饱和的状态。通过在限制方案中引入比例因子，密切分析了连续极限。利用最小测不准态，我们构造了一个非负的准概率分布。它的边缘分布是模糊的。然而，我们表明，这个准概率是最佳的意义上说，不存在一个非负的准概率分布与尖锐的边缘属性，如果假设在相空间中的平移协方差。通常，期望准概率是完全的，即，它包含了国家的全部信息。我们表明，所获得的准概率确实是完整的，如果状态空间的维数是奇数，而不是如果维数是偶数。
2019-02-26 quant-ph
Exploring non-signalling polytopes with negative probability
二分和三分EPR贝尔型系统检查通过联合准概率分布的基本概率是允许的。它示出，这样的分布只存在时，无信令条件得到满足。一个特征的措施，概率质量，并通过其最小化，限制了数量的准分布描述一个给定的边际概率分布。最小概率质量被证明是一种替代的方式来表征非本地系统。非信号多面体的两个，三个和四个设置在二分的情况下进行检查，并与以前的工作。在三方方案中检查非本地系统的完美克隆建议定义两类信令。可以看出，非局部系统的许多性质可以有效地描述准概率理论。
2014-07-05 quant-ph
Breakdown of the classical description of a local system
我们提供了一个简单的演示经典和量子力学之间的一个根本性的区别，为一个单一的本地系统，即缺乏一个联合概率分布的位置$x$和动量$p$。在阐述Bednorz和Belzig [Phys. Rev. A { \bf 83}，52113]最近报道的准则的基础上，我们导出了一个简单的准则，它必须满足经典物理中的任何联合概率分布。我们证明了违反这一标准使用零差测量的单光子状态，从而证明了一个简单的签名的基础状态的经典描述的故障。最重要的是，所使用的标准不依赖于量子力学，因此可以用来证明系统的非经典性，而不是立即明显地表现出量子行为。该准则直接适用于任何由连续正则变量x和p描述的系统，例如机械或电振荡器以及大系综的集体自旋。
2012-04-23 quant-ph
Negative probability
这篇文章是为2015年2月出版的欧洲理论计算机科学协会公报的计算机科学逻辑专栏撰写的。目标受众是一般计算机科学受众。不确定原理对同时知道粒子的位置x和动量p的精度提出了限制。你可能知道x和p各自的概率分布，但联合分布没有物理意义。然而维格纳展示了这样一个联合分布f（x，p）。然而，它有一个小麻烦：它的一些值是负数。然而维格纳的发现引起了人们的注意，并找到了应用。还有其他的联合分布，都是负值，它们产生了x和p的正确的边缘分布，但只有维格纳分布产生了位置和动量的所有线性组合的正确的边缘分布。我们提供了一个简单的证明的唯一性和讨论相关的问题。
2015-02-02 quant-ph
When a negative weak value -1 plays the counterpart of a probability 1
当投影的弱值为1时，量子系统的行为与概率为1的本征态相同。然而，根据定义，弱值可以取位于概率范围之外的异常值，如-1。从物理效应的观点出发，我们证明了这样一个负的弱值-1可以看作是正常值1的对应物。使用光子，我们实验验证它作为偏振的对称移位依赖于由路径状态的前后选择给出的弱值。与通过弱测量作为系综平均的弱值的观测不同，弱值的影响在双光子干涉中得到了明确的证实：对应于弱值的对称位移可以直接观察到半波片的旋转角。
2016-12-05 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
Negative probabilities, II: What they are and what they are for
带符号的概率分布可以将给定的传统概率从可观察事件扩展到所有事件。我们形式化和说明这种方法。我们也说明了它的局限性。我们认为，正确的问题不是负概率是什么，而是负概率是用来做什么的。
2018-07-26 quant-ph
Equivalence between quantum backflow and classically forbidden probability flow in a diffraction-in-time problem
量子回流是一种干涉效应，其中仅由具有非负动量的平面波组成的物质波包表现出负概率通量。在这里，我们表明，这种效果在数学上相当于经典禁止的概率通量时，物质波包，最初局限于一个半无限的线，在自由空间中扩展的外观。
2019-04-25 quant-ph
Linear Positivity and Virtual Probability
基于Goldstein和Page的线性正退相干条件，研究了封闭系统的量子理论。封闭系统的量子理论需要两个要素：1）一个条件，规定哪些历史集可以被赋予与概率论规则一致的概率; 2）一个关于这些概率的规则。Goldstein和Page的线性正性条件是迄今为止提出的一般条件中最弱的。它的一般性质有关的确切概率和规则，时间中立性，守恒定律进行了探讨。它与量子力学中通常的独立子系统的概念不一致。讨论了它与经典性所必需的更强介质退相干条件的关系。研究了一些简单模型系统中历史的线性正性，目的是展示线性正的非消相干的历史集。扩展的概率的概念，包括0至1的范围之外的值的效用进行了说明。具有这种虚拟概率的替代方案不能被测量或记录，但可以用于计算真实概率的中间步骤。虚概率给出了一种简单而通用的表述量子理论的方法。
2005-06-03 gr-qc quant-ph
Interpretations of Negative Probabilities
在本文中，我们给出了一个频率解释的负概率，以及扩展的概率，表明在很大程度上，这些新类型的概率，表现为传统的概率。广义概率包括传统概率和否定概率。负概率的频率解释为扩展概率的公理系统（Burgin，2009; arXiv：0912.4767）提供了支持性证据，因为本文证明了频率概率满足扩展概率的所有公理。
2010-08-06 physics.data-an quant-ph
Probabilistic Uncorrelated Cloning Requires Negative Probability
众所周知，不完全克隆一个相位集的状态不相关是不可能的，由于线性和厄米特保存量子操作确定性所示的D'Ariano等人。在本文中，我们解决不相关克隆概率的情况下。我们发现，存在一个线性和厄米特保持概率映射不完美克隆状态的相位集不相关。指出这种映射的存在是由于概率映射固有的非单位迹输出算子和归一化（单位迹）输出算子之间的差异。然而，我们证明，这种不相关的克隆的可能性是完全排除的积极性的条件，除了线性和厄米特保存的量子操作。我们的结果表明量子操作的正性比我们通常由于“概率解释”的必要性而假定的正性具有更丰富的物理意义。"
2015-03-23 quant-ph
Nonclassicality of quantum excitation of classical coherent field in photon loss channel
通过对纠缠势和负维格纳分布的研究，研究了光子损耗通道中加光子相干态的非经典性。由Wigner函数在负分布区域上的积分绝对值定义的总负概率随着衰减时间的增加而减小。加光子相干态的总负几率和纠缠势也表现出类似的强度依赖性。总负几率的减小与耗散单光子相干态在短时间内的纠缠势行为一致。
2007-01-05 quant-ph
Verification of joint measurability using phase-space quasiprobability distributions
测量不相容性是量子物理的一个显著特性，也是许多量子信息处理任务的重要资源。本文介绍了一种基于相空间准概率分布的测量联合可测性验证方法。因此，我们的研究结果建立了两个概念之间的连接的非经典性，即消极的准概率分布和测量不兼容性。我们展示了如何我们的方法可以应用到研究的不相容性打破渠道，并推导出不相容性打破玻色子系统和高斯通道的充分条件。特别是，这些条件提供了有用的工具，调查的影响误差和不完善的不兼容性的测量在实践中。为了说明我们的方法，我们考虑所有类的单模高斯信道。我们表明，50%或更多的损失的纯有损通道打破了所有的测量，可以表示为非负维格纳函数，其中包括一组高斯测量的不兼容性。
2020-12-12 quant-ph
On the probability interpretation of wave functions in the Dirac theory
提出了狄拉克理论关于粒子和反粒子的对称表述，其中排除了具有负能量的态。粒子场和反粒子场都与波函数有关，玻恩解释的几率幅是有效的。在这样做的时候，人们消除了理论中的各种“悖论”，这些悖论的存在是由对负能量状态的不正确描述造成的。
2019-01-08 quant-ph
Weak values, 'negative probability' and the uncertainty principle
量子跃迁可以看作是各种路径（例如费曼路径）之间干涉的结果，这些路径可以用变量$f$标记。试图确定f的值而不破坏通路之间的相干性会产生$\bar{f}$的弱值。我们表明$\bar{f}$是一个平均值，得到的振幅分布，可以在一般情况下，采取负值，按照不确定原理，不需要包含信息的实际范围内的值$f$，有助于过渡。我们还证明了这种交替分布的矩具有一些不寻常的性质，这可能会导致对弱测量结果的误解。我们提供了一个详细的分析，弱测量后选择和不后选择。例子包括双缝衍射实验、弱冯·诺依曼和类冯·诺依曼测量、弹性碰撞的穿越时间、相位时间、局部角动量（LAM）和{ \it Aharonov et al}的“三箱情况”
2009-05-23 quant-ph
Negative Quasi-Probability as a Resource for Quantum Computation
量子信息中的一个核心问题是确定量子计算加速，特别是容错量子计算所需的最小物理资源。我们建立了一个显着的连接之间的潜在的量子加速和发病的负值在一个杰出的准概率表示，离散模拟的维格纳函数的量子系统的奇数维。这种连接使我们能够解决一个悬而未决的问题上存在的约束状态的魔态蒸馏：我们证明了存在混合状态的稳定状态，不能蒸馏到非稳定目标状态的稳定操作的凸包外。我们还提供了一个有效的模拟协议Clifford电路，扩展到一个大类的混合状态，包括绑定的普遍状态。
2012-08-20 quant-ph
