Device-independent quantification of measurement incompatibility
不兼容的测量,即,不能同时进行的测量对于观察非局部相关性是必要的。很自然地会问,例如,测量必须如何不相容才能达到某种违反贝尔不等式的程度。在这项工作中,我们提供了贝尔非局域性和量化的测量不兼容性之间的直接联系。这包括不相容和多组分不相容测量的量词。我们的方法直截了当地概括为包括对系统的维度(半设备独立的方法)和投影测量的约束,提供改进的不相容量词的界限,并包括测量和测量的情况。
2021-05-26 quant-ph
Quantifying incompatibility of quantum measurements through non-commutativity
不相容测量的存在,即不能同时对量子态的单个副本进行测量,构成了量子力学和经典理论之间的重要区别。虽然不兼容性乍一看似乎是一个障碍,但它是在各种操作任务(如随机访问代码或密钥分配)中实现所谓的量子优势的必要因素。为了提高我们对如何量化量子测量不相容性的理解,我们定义并探索了一系列基于非可交换性的不相容性度量。我们调查这些措施的一些基本性质,我们表明,他们满足一些自然的信息处理的要求,我们充分的特点,达到最高的不相容性(在一个固定的维度)的对。我们还考虑了不同类型的组合下我们的措施的行为。最后,将我们的新措施与现有的结果,我们将它们与基于鲁棒性的不兼容性措施和两个操作场景:随机访问代码和熵的不确定性关系。
2021-11-22 quant-ph
Certifying measurement incompatibility in prepare-and-measure and Bell scenarios
本文研究准备-测量场景中量子比特测量不相容性的认证条件,证明其与共享最大纠缠态的贝尔场景认证等价,并提出基于经典模拟维度的不相容性强弱层级,给出量子比特可达到的最强认证示例。
2024-07-09 quant-ph
Quantatitive relations between measurement incompatibility, quantum steering, and nonlocality
贝尔非定域性或量子操纵的认证意味着使用不兼容的测量。在这里,我们将这种联系量化。我们展示了如何加强基于鲁棒性的引导和非局部性量词,以便它们为之前提出的不相容性量词提供强下界。我们的研究结果可以从两个角度来看。一方面,它们可以用来估计有多少转向或非局部性可以证明与一组给定的测量。另一方面,他们给出了片面的设备无关和设备无关的方法来估计测量不兼容性。
2016-06-06 quant-ph
Simultaneous optical phase and loss estimation revisited: measurement and probe incompatibility
本文研究了单个光模式中同时估计相位偏移和损耗的多参数计量问题,发现探测不兼容性在特定条件下可消失,但测量不兼容性在所有情况下均存在且无法克服。
2025-07-02 quant-ph
Destroying and Preserving Measurement Incompatibility over a Quantum Channel
University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);University of Waterloo(滑铁卢大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所)
本研究通过zonotopes和zonoids框架刻画量子信道对测量不相容性的破坏与保持,给出量子比特单信道破坏不相容性的充要条件,证明两个破坏信道并行时的超激活现象,并证明匹配维度下保持不相容性等价于酉变换。
2026-10-06 quant-ph
Incompatibility breaking quantum channels
一个典型的二分量子协议,如EPR操纵,依赖于两个量子特性,纠缠态和测量的不兼容性。噪声可以删除这两个量子特征。本文研究了噪声量子信道下的不相容行为。我们研究的出发点是观察到兼容测量不会因为任何通道的作用而变得不兼容。我们把注意力集中在完全破坏各种相关测量集的不兼容性的通道上。我们称这种通道为不相容性破坏,类似于纠缠破坏通道的概念。这个概念是相关的,特别是对噪声鲁棒性的本地测量资源的转向的理解。
2015-05-05 quant-ph
Device-independent tests of structures of measurement incompatibility
与经典物理学相反,在量子物理学中,某些测量集是不相容的,因为它们不能同时进行。在其他应用中,不兼容性允许上下文和贝尔非局部性。这使得开发工具来证明一组测量值是否与某个不兼容的结构相匹配至关重要。在这里,我们表明,对于量子或nonsignaling模型,如果在贝尔测试中采用的测量满足给定类型的兼容性,那么违反某些特定的贝尔不等式的数量变得有限。然后,我们证明了由两个量子比特状态的局部测量产生的相关性违反了这些限制,这以与设备无关的方式排除了这种不兼容的结构。特别是,我们证明了量子关联允许真正的三重不相容的设备无关的演示。最后,我们将这些结果转化为一个半设备无关的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向的情况。
2019-07-25 quant-ph
A Complete Resource Theory of Quantum Incompatibility as Quantum Programmability
测量不兼容性描述了两个或多个量子测量,其在给定系统上的预期联合结果无法定义。这种纯粹的非经典现象为许多量子信息任务提供了必要的成分,例如违反贝尔不等式或纠缠态的非局部转向部分。在本文中,我们的特点不兼容的可编程测量设备和量子可编程性的一般概念。这是指用户在向量子设备发布程序时所具有的时间自由度。对于具有经典控制和经典输出的设备,测量不兼容性作为其功能中体现的基本量子资源而出现。基于可编程测量器件的处理过程,我们构建了一个不兼容的量子资源理论。基于测量后信息的量子态鉴别,导出了可编程器件的一套完整的可转换条件。
2020-03-25 quant-ph
Measures of disturbance and incompatibility for quantum measurements
我们提出了一类量子可观测量的不相容性措施的基础上量化的效果的测量一个可观测的统计结果的另一个。具体地说,对于一对观测量$A$和$B$与纯粹的离散光谱,我们比较以下两个概率分布:一个是由测量$A$,然后测量$B$在一个给定的状态,和另一个从测量$B$单独在同一状态。我们表明,最大限度地提高这两个分布之间的距离在所有状态产生一个有效的措施的不兼容的可观$A$和$B$,这是零,当且仅当他们交换,并严格大于零(小于或等于一),否则。对于有限维系统,我们得到了一个紧的上限上的任何一对可观的不相容性,并表明,达到的界限时,可观的是完全非退化和相互无偏基地。在这个过程中,我们还建立了一个重要的连接之间的不相容性的一对可观的最大干扰,由于他们的测量。最后,我们指出这些措施的不兼容性和干扰可以扩展到更一般的类的非投影测量。特别是,我们得到了一个非平凡的上界的不相容性的一个Lüders工具与另一个。
2014-09-27 quant-ph
Constrained Measurement Incompatibility from Generalised Contextuality of Steered Preparation
本研究在广义概率理论框架下证明单侧N个测量的不相容性是揭示另一侧子系统广义互文性的充要条件,提出新型相容不等式并指出广义互文性约束测量不相容程度、超选出量子理论。
2024-12-15 quant-ph
Quantifying randomness with measurement incompatibility
Uppsala University(乌普萨拉大学);KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University(瑞典皇家理工学院和斯德哥尔摩大学);Leibniz Universität Hannover(汉诺威莱布尼茨大学);University of Jyväskylä(于韦斯屈莱大学)
研究制备与测量场景中测量不相容性与经典窃听者能力的权衡,利用广义鲁棒性通过半定规划限制窃听者策略,给出从不相容测量生成随机性协议,还推广到伊芙有量子记忆的场景,揭示导引性与随机性生成紧密联系。
2026-07-10 quant-ph
Incompatibility measures in multi-parameter quantum estimation under hierarchical quantum measurements
测量的不相容性限制了多参数量子估计的精度。理解这种不相容性所引起的折衷是量子精密测量的中心主题。在这里,我们提供了一种方法来研究下的一般$p$ -本地测量,这是可以执行的测量,最多的量子态的$p$副本集体不兼容。我们展示了权力的方法,提出了一个层次的分析界限之间的权衡不同参数的精度限制。这些界给出了在$p$ -局域测量下量子Cramér-Rao界饱和的必要条件,恢复了p=1时的部分交换条件和$p=\infty$时的弱交换条件.为了进一步证明框架的强大功能,我们提出了另一组与右对数算子(RLD)的权衡关系。
2022-06-27 quant-ph
Quantifying the incompatibility of quantum measurements relative to a basis
受量子资源理论的启发,我们引入了相对于参考基的量子测量的不相容性的概念。这个概念是通过在该基础上考虑状态对角并研究与不同量子测量相关的概率分布是否可以通过概率后处理相互转换而产生的。在量子测量上诱导的前序直接与多变量优化有关,并产生单调族,即,保留顺序的标量量词。对于正交测量的情形,我们建立了不相容性、量子相干性和熵测不准关系之间的定量联系。我们推广建设任意POVM测量和报告完整的家庭单调。
2019-04-25 quant-ph
Measurement incompatibility and Channel Steering
在量子理论中,不相容的测量总是导致Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)-Schrodinger转向。通道导向是EPR-薛定谔导向的一个推广概念,最近被引入。在这里,我们建立了缺乏联合可测量性和通道转向之间的联系。
2015-04-13 quant-ph
More nonlocality with less incompatibility in higher dimensions: Bell vs prepare-measure scenarios
本文研究了高维系统中测量不相容性与非定域性违背之间的非单调关系,发现在量子三态的 CGLMP 不等式和量子随机存取码场景中,更少的不相容性可产生更多的非定域性,且最大违背态依赖于不相容性数量。
2024-11-17 quant-ph
Characterizing and quantifying the incompatibility of quantum instruments
量子设备的不兼容性是量子理论的基石之一,并且量子测量和信道的不兼容性已经与某些信息理论任务中的量子优势相关联。在这项工作中,我们专注于量子仪器的不兼容性的问题,也就是说,在其整体描述测量过程的设备,占经典测量结果和量子后测量状态。特别是,我们专注于最近推出的概念,并行兼容性的文书,这已被认为是一个自然的概念,文书兼容性。我们介绍-类似的情况下的测量和通道-量子仪器的不兼容性的鲁棒性,并推导出它的普遍bounds. We然后证明,后处理的量子仪器是一个自由的操作并行兼容性。最后,我们提供家庭的工具,我们的界限是紧的,家庭的兼容不可分解的工具。
2022-11-17 quant-ph
Quantum measurement incompatibility does not imply Bell nonlocality
我们讨论的量子测量的不相容性之间的联系,作为捕获的概念,联合可测性,违反贝尔不等式。具体地说,我们明确提出了一个给定的一组非联合测量POVM $\mathcal{M}_A$以下属性。考虑Alice使用$\mathcal{M}_A$的二分Bell测试,然后对于任何可能的共享纠缠态$ρ$和Bob执行的任何(可能无限多个)POVM $\mathcal{N}_B$集合,所得到的统计允许局部模型,因此永远不会违反任何贝尔不等式。这表明量子测量不相容性并不意味着贝尔非定域性。
2018-02-01 quant-ph
Dynamics of incompatibility of quantum measurements in open systems
量子态的非经典性质,通常使用纠缠度量或量子不和谐来说明,构成了量子信息协议的资源。然而,量子系统的非经典性不能单独封装为状态的属性,因为用于提取系统信息的可用测量集通常是有限的。在这项工作中,我们研究了如何非经典的量子测量,量化通过它们的不兼容性,量子噪声的影响,以及如何非马尔可夫环境可能有助于我们在维护测量资源。
2016-01-26 quant-ph
Distributed quantum incompatibility
本文研究增加量子测量数量带来的不相容性增强,证明其可由测量子集不相容性的函数给出上下界,并用相互无偏基示例验证部分界的紧性,进而揭示其对 Bell 非定域性的意义。
2023-09-27 quant-ph
Measurement incompatibility and quantum advantage in communication
本研究证明测量不相容性是通信中量子优势的必要条件,提出通用随机访问码任务见证量子测量不相容性并给出兼容测量成功度上界,厘清了通信场景下各类概率分布集合的关系。
2023-06-12 quant-ph
Amount of quantum coherence needed for measurement incompatibility
在同一个“非相干”基中对角的一对量子可观测量可以被联合测量,因此测量不相容性显然需要一定的相干性。在这里,我们首先观察到,在一个单一的可观察的相干性是链接到任何可观察的对角元素共同衡量与它,导致一个通用的标准的一致性所需的不兼容性。专门的情况下,第二个观察是不连贯的(对角线),我们开发了一个具体的方法来解决不兼容的问题,听话,即使在大型系统的分析界限,而不诉诸数值优化。我们通过对已知的相互无偏基噪声界的快速证明来验证我们方法的一致性,并将其应用于研究N比特开放量子系统自旋玻色子模型中的突现经典性.最后,我们制定我们的理论在一个操作资源理论的设置,涉及“真正的不相干操作”以前在文献中使用,并表明,如果一致性是不足以维持不兼容性,相关的联合测量有顺序的实施,通过不相干的仪器。
2022-01-10 quant-ph
Incompatible measurements in a class of general probabilistic theories
研究了一类有限维广义概率论(GPT)中测量的不相容性及其与转向和非定域性的关系,其基本思想是将有限个测量集表示为状态空间到多单形的仿射映射,并证明了不相容性是由这些映射的性质所刻画的.我们引入了不相容见证的概念,并展示了它与不相容度的关系。我们找到了两个结果的量子测量对可达到的最大不相容度,并描述了状态空间的不相容度达到最大值可能在GPT。作为例子,我们研究了经典和量子信道的空间,并表明它们与多单形的密切关系。这种关系解释了在这些空间中观察到的超量子非经典效应。
2018-05-17 quant-ph
Quantum incompatibility in collective measurements
我们研究的兼容性(或联合可测性)的量子可观的设置中,实验者有机会获得一个给定的量子系统的多个副本,而不是单独执行每个单独的副本的实验。我们引入的指数不兼容性作为一个量化的不兼容性,在这个多副本设置,以及兼容性栈的概念,表示在一个给定的一组可观的各种兼容性关系。然后,我们证明了一个一般的结构定理的多副本联合观测,并使用它来证明所有的抽象兼容性堆栈与三个顶点的量子观测方面的实现。
2016-05-24 quant-ph
Measurement incompatibility does not give rise to Bell violation in general
在一对双结果测量的情况下,不相容性等价于贝尔非定域性。事实上,任何一对不相容的两个结果测量都可能违反克劳泽-霍恩-希蒙尼-霍尔特贝尔不等式,这已经被沃尔夫等人证明[物理评论快报]。103,230402(2009)]。在两个以上的测量的情况下,不相容性和Bell非定域性之间的等价性仍然是一个悬而未决的问题,虽然最近已经得到了部分结果。在这里,我们表明,等价性打破了一个特殊的选择三个测量。特别是,我们提出了一组三个不兼容的两个结果的测量,这样,如果爱丽丝测量这一组,独立于鲍勃选择的测量集和他们共享的状态,所得到的统计数据不能违反任何贝尔不等式。另一方面,补充上述结果,我们展示了一组$N$测量的任何$N>2$是$(N-1)$明智的兼容,但它会引起贝尔违反。
2017-12-02 quant-ph
Witnessing Quantum Incompatibility Structures in High-Dimensional Multimeasurement Systems
针对高维多测量场景中复杂量子不相容结构难以见证的问题,提出改进的量子态判别协议,通过分解相容结构并利用噪声鲁棒性界定不相容性,推导出理论界限并实验验证了其在量子导引等领域的应用。
2024-11-16 quant-ph
Measurement incompatibility under loss
本研究针对连续变量系统在纯损耗下的测量不相容性问题,推导了损耗使n个测量相容的透射率阈值,设计了抗极端损耗的不相容测量组并验证其可行性,证明损耗无法破坏所有测量不相容性,为损耗场景下量子导引的实现提供了理论支撑。
2025-01-17 quant-ph
Complete classification of steerability under local filters and its relation with measurement incompatibility
量子操纵是实现单边设备无关量子信息的中心资源。它通过单向本地操作和经典通信进行操作,例如对受信任方进行本地过滤。在这里,我们提供了一个必要和充分条件的转向组合,可转换成另一个通过本地过滤。我们的特征在于过滤器的转向等效可观测量集合(SEO)方面的等价类,第一次提出连接问题的可操纵性与测量不兼容。我们提供了一个有效的方法来计算最大的可提取的可操纵性,通过本地过滤器,并表明它符合不相容的搜索引擎优化。此外,我们表明,总是存在一个二分的状态,提供了一个组装与可操纵性等于不受信任的一方的测量的不兼容性。最后,我们研究了最佳的成功概率和率的转换协议(蒸馏和稀释)在单镜头的情况下,连同例子。
2022-08-25 quant-ph
Measurement-Incompatibility Constraints for Maximal Randomness
提出不依赖Bell不等式违背的广义框架,直接从任意用户系统的概率分布认证极大随机性,并揭示测量不相容性间的反直觉权衡,为优化设备无关协议提供新途径。
2025-07-14 quant-ph
Incompatibility of rank-one POVMs and quantum uncertainty relations
该研究将s阶不相容概念推广到秩一POVM,建立新型量子不确定关系,探究多POVM不相容性与支撑不确定关系的关联,成果可应用于量子密码等领域。
2025-03-22 quant-ph
Measurement incompatibility cannot be stochastically distilled
本文证明测量经滤波器处理无法增加不相容性,该结论适用于多种不相容性度量,还解决了EPR操控实验中局部滤波器最大操控性的显式计算问题,并推广到非物理映射。
2024-11-25 quant-ph
Margenau-Hill distribution as a Necessary and Sufficient Signature of Measurement Incompatibility
Indian Institute of Technology Hyderabad(印度理工学院海得拉巴分校)
本研究建立了测量不相容性与Margenau-Hill准概率分布正性之间的操作性等价关系,并提出了干涉仪实验方案以直接测试不相容性。
2026-09-30 quant-ph
Measurement incompatibility at all remote parties do not always permit Bell nonlocality
本文研究双输入双输出场景下贝尔非局域性与测量不相容性的关系,发现双方采用不相容投影测量总能激活非局域性,但存在一类不相容POVM无法激活,并给出实现非局域关联的充分判据。
2025-01-29 quant-ph
Breaking Gaussian incompatibility on continuous variable quantum systems
我们将高斯量子信道的高斯不相容性打破,即转换成一个集合,通过高斯后处理从联合高斯可观察到的高斯测量的每一个集合。这样的通道表示本地噪声,使得测量对于高斯EPR转向无用,为这种情况提供了适当的纠缠破坏通道的概括。了解高斯不相容性破坏信道的结构有助于噪声连续变量量子信息协议的资源理论。
2015-05-11 quant-ph
Are Bell-tests only about local incompatibility?
本文反驳 Bell 测试仅涉及局域不相容性的观点,指出 Bell-CHSH 不等式违反的关键在于联合测量的非局域不相容性,从而论证非局域性概念不可或缺。
2020-06-29 quant-ph
Necessary and sufficient condition for contextuality from incompatibility
测量不相容性是量子物理区别于经典物理的最基本的资源。背景性是某些量子计算模型背后的关键资源,也是量子信息中许多应用的必要成分。因此,一个根本问题是确定不相容性何时产生上下文。在这里,我们表明,给定一个结构的不相容性的特征在于一个图,其中不相邻的顶点表示不相容的理想测量,存在的量子实现产生上下文的必要和充分条件是,这个图包含诱导循环的大小大于3。
2019-02-12 quant-ph
Dynamical resource theory of incompatibility preservability
本文提出测量不相容性可保持性的首个资源理论,用鲁棒性度量量化噪声动力学保持不相容性的能力,并通过纠缠辅助过滤游戏完全刻画该度量与转换,为噪声影响不确定性原理提供通用框架。
2025-01-23 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
Distributed sampling, quantum communication witnesses, and measurement incompatibility
我们研究了测量实验,其中发送者(Alice)接收可信的量子输入,但具有不可信的状态准备设备,而接收者(Bob)具有完全不可信的测量设备。在这种情况下,自然会出现分布式采样任务,其目标是让Alice和Bob使用固定的通信信道在她的量子输入上重现他的测量统计数据。他们在这样的任务中的表现可以证明量子通信(QC),这是由测量设备独立的QC见证人正式化的。此外,我们证明了QC可以提供一个优势(超过经典的通信)的分布式采样,当且仅当鲍勃的测量是不兼容的。这给出了一个可操作的解释测量不兼容的基本概念,并激发了它的一般化的概念。我们的研究结果具有根本性和应用的影响。
2019-10-14 quant-ph
Quantum Incompatibility Witnesses
我们证明,量子不相容性总是可以检测到的状态歧视任务与部分中间信息。这是通过显示,只有不兼容的测量允许有效地使用预先测量信息,以提高猜测正确状态的概率。因此,猜测概率与测量前和测量后信息之间的差距是一个给定的测量集合的不兼容性的见证。我们证明了所有的线性不相容证人可以实现为一些状态判别协议根据该计划。作为应用,我们刻画了两个噪声互无偏基的联合可测域。
2019-04-08 quant-ph
Characterizing incompatibility of quantum measurements via their Naimark extensions
我们获得了一个正式的表征的兼容性或其他一组正算子值的措施(POVM)通过其Naimark扩展。我们证明了一组POVM是联合可测的,当且仅当存在一个单一的Naimark扩展,指定由一个固定的辅助状态在同一辅助希尔伯特空间,将它们映射到一组可交换的投影测量(PVM)。利用我们的结果,得到了任意维上一对二分观测量相容的一个易于检验的充分条件。这反过来又导致了一些重要类别的观测值,包括一对unsharp量子比特观测值的兼容性区域的表征。最后,我们还概述了如何我们的结果提供了一个替代的方法来量化一般的量子测量的不兼容性。
2021-10-17 quant-ph
Quantum Incompatibility of a Physical Context
在量子物理学中,量子不相容的概念通常与形式主义的代数方面有关,例如对易关系和基的无偏性。最近,这个概念被确定为涉及量子态鉴别和量子可编程性的任务中的资源。在这里,我们链接量子不兼容性的信息量,可以从一个系统中提取的连续测量的noncommuting可观的,一个场景相关的通信任务。这种方法使我们将不相容性描述为一种编码在物理环境中的资源,它涉及量子态和可观测量。此外,开始与上下文不兼容的措施,我们推导出一个测量不兼容的量词,这是很容易计算的,承认一个几何解释,是最大的,只有当所涉及的观测值的特征基是相互无偏的。
2020-12-23 quant-ph
Incompatibility in restricted operational theories: connecting contextuality and steering
我们研究了一般概率理论中转向和语境之间的联系。我们证明了对于一类二分态,由给定的测量集所构造的状态的可操纵性等价于由给定的状态和测量所构造的某个约束理论的预备非上下文隐变量模型的不存在性.转向和语境之间的连接是由限制理论中的不相容性概念提供的,我们也对此进行了研究。
2021-12-16 quant-ph
Incompatibility robustness of quantum measurements: a unified framework
在量子力学中,执行测量是通常干扰系统的侵入过程。由于这种现象,存在不相容的量子测量,即,无法在系统的单个副本上同时执行的测量。于是,人们自然会问,最不相容的量子测量是什么。为了回答这个问题,已经提出了几种措施来量化一组测量是如何不兼容的,但是它们的属性还没有得到很好的理解。在这项工作中,我们开发了一个通用的框架,包括所有常用的措施,不兼容的基础上对噪声的鲁棒性。此外,我们提出了几个条件,不兼容的措施应满足,并调查现有的措施是否符合他们。我们发现,一些广泛使用的措施并不符合这些基本要求。我们还表明,当寻找最不相容的测量对,我们得到不同的答案取决于确切的措施。对于其中一个测度,我们分析地证明了在两个相互无偏的基上的投影测度在每个维度上都是最不相容的对。然而,对于其余的一些措施,我们发现,一些特殊的测量变得更加不兼容。
2020-03-31 quant-ph
Measurement incompatibility in Bayesian multiparameter quantum estimation
Università di Parma(帕尔马大学);INFN—Sezione di Milano-Bicocca(意大利国家核物理研究所米兰-比可卡分部);Università di Firenze(佛罗伦萨大学);University of Surrey(萨里大学);University of Exeter(埃克塞特大学)
本文在贝叶斯框架下研究多参数量子估计,通过推导基于pretty good测量和Nagaoka-Hayashi下界的上界,证明测量不相容性最多使最小损失加倍,并应用于离散相位成像、相位与退相干估计及量子比特传感。
2026-08-04 quant-ph
Measurement incompatibility and Schrödinger-EPR steering in a class of probabilistic theories
转向是二分量子系统中最违反直觉的非经典特性之一,最早由薛定谔在量子理论早期发现。另一方面,测量不相容性是量子理论的另一个非经典特征。波尔最近,作者引用。[ \href{http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.113.160402}{Phys. Rev. Lett. {\bf 113}, 160402 (2014)} ]和[ \href{http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.113.160403}{Phys. Rev. Lett. {\bf 113}, 160403 (2014)} ]研究了这两个不同的非经典特征之间的关系。他们已经证明,一组测量不是联合可测量的(即不相容),当且仅当它们可以用于证明薛定谔-爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向。转向的概念已经被推广到更一般的抽象张量积理论,而不仅仅是希尔伯特空间量子力学。在这篇文章中,我们讨论的测量不相容的概念可以扩展到一般的概率论。此外,我们表明,操纵和测量之间的连接不兼容持有的边界类的张量积理论,而不仅仅是量子理论。
2015-04-19 quant-ph
Noise Robustness of the Incompatibility of Quantum Measurements
不相容测量的存在是经典物理学中无法解释的基本现象。直觉上,人们认为给定的测量在物理理论的框架内是不兼容的,如果它们在单个物理设备上的同时实现被理论本身所禁止。在量子理论的数学语言中,测量由POVM(正算子值测量)描述,如果给定的POVM不能通过粗粒度从单个公共POVM获得,则它们根据定义是不相容的;这个概念推广了投影测量的非交换性。在量子理论中,不相容性可以被看作是一种必要的资源,用于表现诸如Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)贝尔不等式违反或Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)转向等现象,这些现象没有经典的解释。我们定义了通过使测量兼容所需的添加的经典噪声的量来量化该资源的操作方式,即,无用的资源。与纠缠测度类似,我们通过引入不相容测度的概念推广了这一思想,该测度在局域操作中是单调的。在本文中,我们限制我们的考虑,以二进制测量,这已经足以明确证明非平凡的理论功能。特别是,我们构建了一个家庭的不相容单调操作量化违反某些缩放版本的CHSH贝尔不等式,证明它们可以通过一个半定程序计算,并显示如何噪声为基础的数量出现的特殊情况。我们还确定了最大的违反新的不平等,展示了如何Tsirelson的界限出现作为一个特殊的情况。资源方面的进一步动机是简单的量子协议,其中我们的不相容单调出现相关的品质因数。
2015-08-11 quant-ph
A General Class of Functionals for Certifying Quantum Incompatibility
Scuola Normale Superiore(高等师范学院);National Cheng Kung University(国立成功大学);Adam Mickiewicz University(亚当·密茨凯维奇大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心)
本文提出了一种通用的功能泛函框架,用于构建无需优化的非线性不相容性见证者,适用于量子引导、测量和仪器不相容性的证明,并通过两个操作相关的泛函验证了其有效性。
2026-01-05 quant-ph
Multi-object operational tasks for measurement incompatibility
本文提出多对象量子子信道区分和排除博弈形式的测量不相容性多对象操作任务,证明资源性对象对的可用性,通过两类量化器乘法量化其优势,并将结果扩展至一般概率理论。
2024-12-20 quant-ph
Measurement incompatibility is strictly stronger than disturbance
本文证明测量不相容性是测量干扰不可逆性的充分条件,并通过满足干扰不可逆性、无信息则无干扰和不可广播的经典玩具理论MCT,说明这些性质本身不能作为非经典性的标志。
2024-02-27 quant-ph
Qualitative equivalence between incompatibility and Bell nonlocality
本文证明任何有限顶点的非平凡联合可测性结构都可通过量子实现支持贝尔不等式违反,从而表明测量不相容性不仅是贝尔非定域性的必要条件,也是充分条件。
2024-11-20 quant-ph
Strongly Incompatible Quantum Devices
存在量子可观测量而不同时测量的事实是量子力学的基本特征之一。在这项工作中,我们扩大了联合可测性的概念,各种可能的测量设备,我们称之为兼容性的关系。如果两个设备不能作为单个测量设置的一部分实现,则它们是不兼容的。我们还引入了一个更严格的不相容性概念,即强不相容性。对不相容性和强不相容性进行了严格的描述,并举例说明了它们之间的区别。
2013-11-10 quant-ph
Quantifying measurement incompatibility of mutually unbiased bases
基于相互无偏基的量子测量通常用于量子信息处理中,因为它们通常被视为最大程度地不兼容和互补。在这里,我们精确地量化的程度不兼容的相互无偏基地(MUB)使用的概念,噪声鲁棒性。具体来说,对于$k$ MUB在维度$d$的集合,我们提供了这个量的上界和下界。值得注意的是,我们得到了一个紧界在几种情况下,特别是对于完整的$k=d+1$ MUB集(给定$d$是一个素数的权力)。在此过程中,我们还推导出任意一组量子测量的噪声鲁棒性的一般上限。此外,我们证明了存在的$k$ MUB的操作是不等价的,因为它们具有不同的噪声鲁棒性的集合,我们提供了一个下界的数量,这样的不等价集的尺寸为32。最后,我们讨论了我们的结果的应用Einstein-Podolsky-Rosen转向。
2020-04-17 quant-ph
Experimental characterisation of unsharp qubit observables and sequential measurement incompatibility via quantum random access codes
非锐化测量对于量子理论和量子信息应用中的基础洞察越来越重要。在这里,我们报告了一个实验实现的unsharp量子比特测量的顺序通信协议,基于量子随机访问码。该协议涉及三方;第一方准备量子比特系统,第二方执行返回经典和量子结果的操作,后者由第三方测量。我们证明了一个接近最优的顺序量子随机访问码,它的性能优于最好的经典协议和任何量子协议,它只利用投影测量。此外,虽然只假设所涉及的设备上运行的量子比特和检测到的事件构成一个公平的样本,我们证明了噪声鲁棒性的特征的unsharp测量的基础上的顺序量子随机存取码。我们应用这种特性对量化的程度不兼容的两个连续对量子测量。
2020-07-27 quant-ph