Nonlocality and entanglement in the XY model
非定域性和量子纠缠是量子系统的两个特殊性质,在量子信息理论中具有重要意义。多年来,它们基本上被视为相同或等同,但构成了不同的概念。用两个贝尔不等式的最大违反来描述非定域性,研究了XY模型中两个和三个自旋的纠缠和非定域性。我们的结果为描述无限量子系统中的非定域性和纠缠可能的信息论任务限制提供了新的思路。
2010-07-06 quant-ph
Can relativity be considered complete ? From Newtonian nonlocality to quantum nonlocality and beyond
我们回顾了非定域性在物理学中的悠久历史,特别强调了近几年来在概念上的突破。这是第一次有可能研究“非定域性没有信令”{ \it从外面},这是没有所有的量子物理希尔伯特空间大炮。我们强调,物理学总是给出一个非局部的描述自然,除了在短短的10年的差距。我们注意到,“没有信号的非定域性”的概念与相对论的精神完全不同,相对论是唯一严格的定域性理论。
2005-12-20 quant-ph
Unified criteria for multipartite quantum nonlocality
怀斯曼和同事(物理学。98,140402,2007)提出了贝尔的非定域类之间的区别,转向和纠缠的基础上是否监督信任双方的情况下,他们被要求证明纠缠。在这里,我们将这一概念扩展到多部的情况下,并推导出不等式,逐步测试这些类的非局部性,不同的阈值为每个级别。这个框架包括上述三种特殊情况下的非定域性,并引入了一系列其他非定域性。
2011-03-09 quant-ph
Controlling nonlocality of bipartite qubit states via quantum channels
本文分析了从X态导出的量子信道,刻画了破坏Bell CHSH条件的逆Choi-Jamiolkowski映射(非定域性生成),发现稳态偏离最大混合态时该信道区域收缩,并证明特殊情况仅需单参数即可简化非定域性分析。
2025-02-03 quant-ph
Nonlocality and entanglement in qubit systems
非定域性和量子纠缠是量子系统中存在的量子关联的两个特殊方面,在量子信息论中具有重要意义。传统上,它们被认为是相同的(事实上,对于纯的两个量子比特状态是等价的,即{ \it Gisin定理}),但它们构成不同的资源。描述非定域性的几个贝尔不等式的破坏,我们得到了直接优化的两个量子比特的状态,最大限度地违反贝尔不等式,在他们的参与比$R=1/Tr(ρ^2)$或其最大本征值$λ_{max}$测量的混合度。得到了最佳值,与前人的结果一致。并与纠缠态进行了比较。在XY模型中给出了一个应用实例。在这种新的近似中,我们也集中在两个量子比特的纯态的线性组合的非定域性,提供了一个封闭的形式,其最大的非定域性措施。对两个量子比特的Bell对角混合态的情形也进行了广泛的研究。特别关注了两个量子比特混合态的非定域性与纠缠之间的联系,即所谓的最大纠缠混合态。还详细描述了两个量子位的情况的附加方面。由于我们处理的是量子比特系统,我们将使用类似的工具对三个量子比特进行类似的研究。在三量子比特的整个态空间中,定量地研究了量子态的非定域性与量子态的非定域性之间的关系。最后,我们将我们的分析扩展到四个量子比特系统,计算了任意数目的广义Greenberger-Horne-Zeilinger态的非定域性。
2011-02-23 quant-ph
Relativistic entanglement of quantum states and nonlocality of Einstein-Podolsky-Rosen(EPR) paradox
研究了相对论二体纠缠量子态,表明在超相对论极限下,大质量粒子不具有非定域性。我们发现,由于狭义相对论的要求,对于运动标架S '中的观察者(Bob)来说,Alice和Bob共享的纠缠Bell态表现为标架S'中Bell基的叠加态。结果表明,当助推速度接近光速时,纠缠对满足Bell不等式,从而为EPR佯谬的非定域性提供了反例.
2002-08-21 quant-ph
Bell-type inequality and quantum nonlocality in four-qubit systems
本文给出了四量子比特系统的一个Bell型不等式。利用这个不等式,我们研究了一般态族$\left|G_{abcd}\right >$ [Phys.Rev.A65,052112(2002)]和几个典型的四比特纠缠态的量子非定域性.证明了四比特最大纠缠态$\left|G_{m}\right >$最大程度地违反了这个不等式,四比特W态和一个特殊的态族$\left|G_{ab00}\right >$也违反了这个不等式.此外,还得到了$\left|G_{ab00}\right >$态族的纠缠-非定域关系。
2013-10-23 quant-ph
All pure entangled states can lead to fully nonlocal correlations
ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(光子科学研究所,巴塞罗那科学与技术学院);Laboratoire d’Information Quantique, Université libre de Bruxelles (ULB)(布鲁塞尔自由大学量子信息实验室);Center for Quantum-Enabled Computing, Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院理论物理中心量子计算中心);ICREA - Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats(加泰罗尼亚高级研究协会)
本文研究了纯纠缠态的非局域性,证明了非最大纠缠态也能产生完全非局域相关性,并探讨了其在多复制场景中的表现。
2026-04-29 quant-ph
On Stapp-Unruh-Mermin Discussion on Quantum Nonlocality: Quantum Jumps and Relativity
我们认为,讨论的参与者忽略了一个重要的情况下,鉴于斯塔普的第五命题失败。情况是,虽然$L$和$R$测量是因果分离的,但不是恒定的时间有序的,与测量相关的量子跳跃超曲面是因果有序的。斯塔普的第五个命题成立当且仅当$L$超曲面先于$R$超曲面;但在狭义相对论的范围内,不可能确定这些超曲面的类因阶。整个斯塔普的结构都被修改了。
1998-01-15 quant-ph
Experimental Characterization of Quantumness Using the Uncertainty Principle, Coherence, and Nonlocality
本文提出一种统一方法,构建通用不确定性关系来刻画不相容测量,并扩展至见证量子相干性与贝尔非定域性,通过二光子态实验验证了这些量子性,为量子信息处理中的量子关联表征提供了有价值的方法。
2025-06-26 quant-ph
Mapping Criteria of Nonlocality-Steerability in Qudit-Qubit Systems and Steerability-Entanglement in Qubit-Qudit Systems
纠缠、量子操纵和非定域性是不同的量子关联,它们是各种量子信息和量子计算应用背后的资源。然而,确定它们之间精确的数量关系的中心问题仍然没有得到解决。本文从量子关联的基本概念出发,给出了二分量子比特-量子比特系统中Bell非定域性与量子操纵之间的映射准则,以及二分量子比特-量子比特系统中量子操纵与量子纠缠之间的映射准则.精确的定量映射标准推导解析。这种映射标准与国家的形式无关。特别是,他们涵盖了几个以前著名的研究结果,这只是特殊情况下,在我们的简单的映射标准。
2018-10-24 quant-ph
Time-invariant entanglement and sudden death of nonlocality for multipartite systems under collective dephasing
研究了集体退相下多体量子系统的纠缠和非定域性动力学。使用一个精确的和可计算的措施,真正的纠缠,我们证明了一个非平凡的现象的可能性,时间不变的纠缠多体量子系统。我们发现,对于四个量子比特,存在量子态,它们是不断变化的,而它们的真实纠缠是恒定的。基于我们的数值结果,我们推测三个量子比特的量子态不存在时不变纠缠的证据。指出具有时不变纠缠的量子态必须同时存在于消相干自由子空间和与之正交的子空间中,作为一种特殊情况,我们的研究可以恢复以往关于两量子比特纠缠的研究.我们还研究了集体退相下量子态的非定域性。我们发现,虽然量子态的真实纠缠可能不会改变,但它们的非定域性会改变。我们讨论了真正非定域性有限时间终结的可能性。
2017-01-09 quant-ph
Nonlocality, Bell's Ansatz and Probability
量子力学缺乏一种直观的解释,这是它的使用通常形式主义的方法的原因。这反过来又导致了对在其描述和解释中使用的许多词语的实际含义的某种不敏感。在这里,我们仔细分析了EPR的论点,即量子力学是不完整的,以及贝尔的工作的后裔分析中使用的这些术语的可能的数学含义。因此,许多不一致和错误,在当代讨论的非定域性,以及在贝尔的Anonymous方面的法律的概率,确定。回避这些错误就排除了量子力学与狭义相对论和哲学之间的严重冲突。
2006-03-22 quant-ph
New Model of One-dimensional Completed Scattering and the Problem of Quantum Nonlocality
本文从一维完全散射的新模型出发,分析了量子力学中非定域性的起源。我们对量子非定域性的研究补充了Volovich和Khrennikov的研究。他们指出贝尔定理中的非定域性的非物理特征,其上下文不包含时空的结构。然而,还有另一个原因导致量子力学的非定域性。现有的一维完全散射模型证明,即使有适当的时空背景,QM也与狭义相对论相矛盾。通过我们的模型,这个散射过程代表了两个相干演化的替代子过程,传输和反射的纠缠,其特性测量散射事件后。由于叠加原理与粒子的微粒子性质不一致,在这个问题中出现了量子非定域性。它只能参与其中一个子进程。然而,叠加原理允许引入它们共同的观测量。在新的措辞中,这一原则必须禁止为纠缠态引入可观测量。
2006-09-09 quant-ph
Quantum nonlocality does not demand all-out randomness in measurement choice
非定域性是量子力学最显著的特征。约翰·贝尔(John Bell)在他1964年的开创性工作中证明了局域实在论对遥远观测者的测量统计之间的相关性施加了限制。超越这个界限排除了微观现象的局部真实描述,建立了非局部相关性的存在。为了证明非定域性,在最简单的情况下,它需要两个遥远的观察者随机进行两次测量。在这项工作中,我们提出了一个新的框架,其中三个测量,两个在爱丽丝的一边,一个在鲍勃的一边,足以揭示量子非局域性,因此不需要在测量选择的全部随机性。我们的方法依赖于量子信息理论中一个非常简单的操作任务,即最小错误状态鉴别。作为一个实际的含义,该方法构成了一个经济的纠缠检测方案,它使用的纠缠态的数量比所有这些现有的计划。此外,该方法还适用于以量子理论为特例的一类广义概率论。
2017-07-17 quant-ph
Advantages of multi-copy nonlocality distillation and its application to minimizing communication complexity
非定域关联是量子理论的核心特征,而理解为什么量子理论具有有限的非定域性是一个基本问题。由于非定域性也有技术应用,例如,对于与设备无关的密码学,将其理解为资源是有用的,特别是不同类型的非局部性是否以及如何可以相互转换。在这里,我们专注于非局部蒸馏,涉及到使用几个副本的非局部资源,以产生一个更多的非局部性。我们介绍了几个蒸馏方案,其中包括量子关联的非局域关联集的扩展部分。我们的方案是基于一套自然的操作程序,称为布线,可以应用,而不管潜在的理论。一些是重复使用两个副本协议的顺序算法,而另一些是真正的三个副本蒸馏协议。在某些区域,我们证明了真正的三拷贝协议严格优于两拷贝协议。通过应用我们的新协议,我们还增加了区域中的非本地相关性已知引起微不足道的通信复杂性。这使我们更接近于理解可以从信息论原理中恢复的非定域相关集合,这反过来又增强了我们对量子理论特殊之处的理解。
2023-03-07 quant-ph
Witnessing nonlocality in quantum network of continuous-variable systems by generalized quasiprobability functions
College of Mathematics, Taiyuan University of Technology(太原理工大学数学学院);School of Mathematics and Statistics, Shanxi University(山西大学数学与统计学院)
本文提出一种非线性贝尔不等式,用于检测连续变量系统量子网络的非局域性,通过非高斯测量和广义准概率函数实现,适用于有限或无限维系统。
2025-07-17 quant-ph
Quantum postulate vs. quantum nonlocality: Is Devil in h?
本文是作者为消除量子力学中的非定域性所作的努力的一部分。量子非定域性是两面的Janus,一面是Lüders投影非定域性,另一面是Bell非定域性。本文致力于后者的幻灭。贝尔隐变量模型的主要缺点是它直接违背了海森伯格的不确定性和玻尔的互补原理。因此,我们不批评贝尔不等式的推导或解释(许多作者都这样做)。我们的批评是针对模型本身的。最初的Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)论证是建立在Heinseberg原理的基础上的,但EPR并没有质疑它,因此EPR和Bell的论证有着本质的区别。找到上述原则的物理种子是值得的。这就是{ \it量子公设}:存在不可分的作用量。贝尔的隐变量方法直接意味着拒绝量子假设。海森堡将量子公设与狭义相对论中的光速恒定性进行了比较。因此,在贝尔模型中解释长距离相关性的尝试可以与试图构建违反相对论定律的模型相比较。在蔡林格的基础上,我寻找类似于相对论原理的量子力学的基本原理,并将量子作用量原理和互补原理视为这样的原理。
2020-03-12 quant-ph
Violation of Bell Monogamy Relations
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校);Indian Institute of Technology Jodhpur(印度理工学院焦浦分校);Indian Institute of Science Education and Research Kolkata(印度科学教育与研究学院加尔各答);TCG CREST
研究通过本地过滤操作违反贝尔多体关系,以W态等对称多体纯态为例展示非局域性共享的限制。
2026-07-07 quant-ph
Quantum Mechanics without Nonlocality
我们认为纠缠态的量子非定域性并不是一种实际现象。它出现在量子力学中,是因为它的叠加原理与量子粒子的微粒性质不一致。在现有的形式中,这个原理并不区分粒子的宏观不同状态和它们的叠加:它意味着引入粒子的可观测量,即使它处于纠缠态。然而,一个粒子不能同时参与两个或多个宏观上不同的子过程。因此,对于纠缠态,计算单粒子观测量的期望值在物理上是没有意义的:玻恩公式不适用于这种状态。复合量子系统的纠缠态也是如此。在{ \it现有}量子力学中,引入贝尔不等式是完全合法的。然而,这些不等式意味着在纠缠态上求平均,因此,它们没有明确的物理解释的基础。证实贝尔不等式违反的实验并不能证明微观世界中非定域性的存在。他们只是证实了在现有的纠缠态理论中引入的相关性没有物理意义,因为它们与狭义相对论相矛盾。
2006-05-20 quant-ph
Single particle nonlocality: A proposed experimental test
我们表明,粒子的波函数的受控干涉可以用来执行量子力学测量在一个不完整的基础。这是因为测量将粒子投影到入射波的希尔伯特空间的低维子空间中。它允许发送者(Alice)通过Alice选择在完整或不完整的基础上(一般来说:不同不完整性的基础)进行测量来非本地地向接收者(Bob)发送信号。如果实验证实,它将展示一种新的量子通信行为:比特的非局域传输,而没有伴随的因果通信。然而,它与狭义相对论的兼容性问题仍然没有解决。
2001-11-16 quant-ph
Anomalous nonlocality of information masked in quantum correlations
School of Physics, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院)
本文研究了利用量子关联作为信息载体时展现的非本地性,指出其与传统粒子非本地性有异同,无需经典信息即可实现瞬时信息解码。
2026-04-18 quant-ph
Quantum communication and Bell nonlocality require infinite classical communication to simulate
CPHT, LIX, CNRS, Inria, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(巴黎高等师范学院、巴黎综合理工学院);Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica, Universidade Estadual de Campinas(坎皮纳斯州立大学);Sorbonne Université, CNRS, LIP6(索邦大学)
本文针对所有量子维度解决量子通信与量子关联的模拟问题,发现维度4存在意外定性转变,构建协议用357个经典比特精确模拟量子三重组通信及关联,而量子四元组无法用有限经典通信精确模拟。
2026-09-04 quant-ph
Strong nonlocality with more imaginarity and less entanglement
University of Calcutta(加尔各答大学);Indian Statistical Institute(印度统计研究所)
本文研究了具有内在复幅值的量子态在状态鉴别中的基本优势,展示了虚数性在非局域性中的关键作用,并构建了最小可能的不可扩展双分离基(UBB)以解决开放问题。
2026-04-07 quant-ph
Violation of the Bell's type inequalities as a local expression of incompatibility
通过过滤掉哲学成分,我们可以说EPR论文是针对海森堡的不确定原理或更一般的玻尔互补原理的直接解释。后者表达了量子测量的情境性:测量的输出依赖于完整的实验安排。然而,贝尔重新构造了EPR反对互补性的论证,以证明具有玻姆力学类型的隐变量的非局部理论。然后,贝尔的这种非定域性-- { \it亚量子非定域性} --被提升到量子理论的水平--直到术语{ \it“量子非定域性”}。这篇短文的目的是解释贝尔检验只是一个特殊的{量子可观测量局部不相容性的\it检验},类似于干涉实验,例如,双缝实验
2019-02-19 quant-ph
New Genuine Multipartite Entanglement
量子纠缠作为一种非常重要的资源,在量子信息处理中得到了广泛的应用。在这项工作中,我们提出了一种新的真正的多体纠缠。这是由于纠缠系统相对于量子多量子网络具有特殊的几何特征。我们证明了在双可分模型中,任何对称纠缠纯态都比真正的多体非局域性表现出更强的非局域性。类似的结果也适用于其他的纠缠纯态的局部尺寸不大于$3$。我们进一步提供了计算条件,见证了新的非局域性的噪声状态。这些结果表明,本模型是有用的表征一种新的通用量子纠缠。
2020-12-15 quant-ph
Probing the nonlocality of Landau levels in GaAs quantum wells through modified Purcell factors, Lamb shifts and dipole emitted spectra
Queen’s University(女王大学);Technische Universität Berlin(柏林工业大学)
研究通过微观理论推导格林函数,评估珀塞尔因子等,探讨二维电子气中朗道能级非局域性。朗道能级响应的空间色散产生非局域效应,改变数百纳米内响应,部分特征与相关实验一致。
2026-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Measurements, Nonlocality and the Arrow of Time
发展了一种理论,试图使非定域量子观测量的测量与狭义相对论和量子力学相一致。一个波函数的坍缩,与某些宏观测量装置的非定域测量相一致,与由于装置与宇宙其余部分中的电荷相互作用而触发的吸收器机制相关联。在波函数坍缩期间的短时间内,标准延迟电磁场加辐射阻尼被转换为超前场加辐射。在波函数约减过程中,时间箭头的反转允许在非局域量子实验中以光速进行通信,解决了与测量相关量子态和狭义相对论相关的悖论。吸收体机制和先进的领域解决方案是符合传统的Friedmann-Robertson-Walker膨胀宇宙。
1998-09-22 gr-qc hep-th quant-ph
On Quantum Entanglement and Nonlocality
Alberta Computational Biochemistry Lab(阿尔伯塔计算生物化学实验室)
本文通过贝尔不等式探讨量子纠缠与非局域性,指出光子偏振的本地因果性可解释贝尔测试结果,且光子滤波器相互作用不违反相对论。
2026-03-11 quant-ph
Bell on Bell's theorem: The changing face of nonlocality
在1964年到1990年之间,贝尔论文中的非定域性概念经历了深刻的变化,他的非定域性定理逐渐脱离了量子力学,并引用了更广泛的概率理论,涉及分离的beables之间的相关性。标准量子力学本身是非定域的(更准确地说,它违反了“定域性”)这一命题从1976年起就与贝尔定理本身分离了,尽管这一重要观点在文献中被广泛忽视了。1990年,也就是贝尔去世的那一年,他对局部因果关系条件的数学形式表达了严重的疑虑,并留下了狭义相对论与违背贝尔型不等式之间的一致性问题的模糊定义。在我们看来,贝尔定理的意义,无论是在其确定性形式还是随机形式中,都只能通过考虑这样一个事实来充分理解,即一个完全洛伦兹协变的量子理论版本,没有超距作用,可以在埃弗雷特解释中表达出来。
2014-12-17 physics.hist-ph quant-ph
Quantum Bell Nonlocality is Entanglement
贝尔非定域性描述了量子力学的一种表现形式,它不能用任何局部隐变量模型来解释。它的起源在于量子纠缠的本质,尽管理解非定域性和纠缠之间的精确关系一直是一个臭名昭著的公开问题。在本文中,我们解决了这个问题,通过发展一个动力学框架,量子贝尔非局域性出现的特殊形式的纠缠,和两者统一的本地操作和经典通信(LOCC)下的资源。我们的框架是建立在量子过程的概念,这是抽象的量子信道映射元素之间的固定间隔的空间和时间。纠缠,然后被确定为一个量子过程,不能产生的LOCC,而贝尔非局域性是这些过程的子集,有一个瞬时的输入-输出延迟时间。LOCC预处理是该理论中的一组自然的自由操作,从而使所有纠缠态都能激活某种形式的Bell非定域性。此外,我们将CHSH见证从态域推广到了纠缠量子测量域,并提供了一个系统的方法来量化二分量子信道的Bell非定域性。
2020-12-12 math-ph math.MP quant-ph
A Multi Affine Geometric Framework for Quantum Nonlocality. Unifying Berry Phases, Entanglement, and Coherence
University of Waterloo(滑铁卢大学)
本文提出多仿射几何框架,统一Berry相位、纠缠与相干性,精确分析CHSH相关性,揭示记录压缩对非局域性的影响,并给出可靠性定律与通道精度证书。
2026-09-15 quant-ph
Understanding quantum interference in General Nonlocality
本文试图在广义非定域性理论框架下,通过研究物质波的自(互)作用,对费米子的量子双缝干涉给出一个新的认识[J. Math. Phys. 49,033513(2008)].从GN的度量出发,我们导出了一个特殊的形式主义来解释自作用为微扰时的干涉反差。从理论上分析了干涉图样的特征,并与实验结果定性一致。作为例子,我们应用的形式化的情况下,分别由薛定谔电流和狄拉克电流,这两个都是相关的拓扑。这两种情况之间的差距对应于费米子磁矩,这是可能的测试在不久的将来。此外,一般的干扰形式主义的微扰和非微扰的自我行动。通过分析一般的形式主义,我们预测,在非微扰极限没有干扰。通过与薛定谔电流的特殊形式的比较,得到了极限下自作用的耦合强度为$\infty$。在微扰情况下,自作用的干涉与量子理论的标准方法的干涉相同。然后定量比较相应的系数,得出这种情况下自作用的耦合强度落在$[0,1]$区间内。
2011-03-31 math-ph math.MP quant-ph
A Combinatorial Approach to Nonlocality and Contextuality
到目前为止,大多数关于(量子)语境性和Kochen-Specker定理的文献似乎要么关注语境性的特定例子,要么被认为是量子逻辑。在这里,我们开发了一个一般的形式主义的背景下的情况下,组合的超图显着细化了一个类似的最近的方法Cabello,Severini和冬季(CSW)。与CSW相反,我们显式地包括概率的归一化,这使我们能够更好地控制各种概率模型,如经典,量子和广义概率。特别是,我们的框架专门(量子)非局域性的情况下,贝尔的情况下,这是非常自然地从一定的产品的上下文的情况下,由于Foulis和兰德尔。在CSW的精神,我们发现密切的关系,几个图不变量。最近提出的局部随机性原理是与图的香农容量相关的上下文场景的一般原理的特殊情况。我们的研究结果意味着,它是严格占主导地位的低水平的Navascués-Pironio-Acín层次结构的半定程序,我们也适用于上下文的情况。我们在我们的框架中得到了大量的结果,其中许多与量子和超量子的上下文和非定域性有关,并提出了许多悬而未决的问题。例如,我们表明,在一个上下文的情况下,一组量子模型可以在一般情况下,其特征在于在一个图形不变。在图论中,我们的主要结果是:存在两个图$G_1$和$G_2$,它们具有性质\begin{align*} α(G_1) &= Θ(G_1), & α(G_2) &= \vartheta(G_2), \\[6pt] Θ(G_1…
2015-01-12 math.CO quant-ph
Nonlocality III: General Nonlocality in Quantum Fields
在量子场的低能极限下,费米子波表现出非定域性。在这篇\QTR{it}{ab initio}论文中,我们提出了一个复杂的几何模型,揭示了非定域性对自旋为1/2的物质粒子之间的相互作用的影响。为了使非定域性质在量子理论中得到适当的应用,通过使量子粒子的波函数所张成的复空间弯曲,推广了特殊酉群SU(n)和Lorentz群的旋量表示$D^{(1/2,1/2)}$.弯曲空间是用广义相对论中的几何学来描述的,用复空间代替实空间,并在空间上附加解析条件。费米子和玻色子的场方程分别与测地线运动方程和所考虑的空间的局部曲率相关联。费米子方程可以恢复狄拉克方程二次型的所有项。根据场方程发现,对于U(1)场[广义量子电动力学(QED)],当电磁场$\vec E$和$\vec B$满足$\vec E^2-\vec B^2\neq 0$时,玻色子将获得质量。在这个模型中,一个物理区域是经验定义的,它可以用玻色子场方程中出现的行列式来表征。将场方程应用于U(3)场[广义量子色动力学(QCD)],可以通过实现物理区域的边界来理解夸克的禁闭性质。
2008-01-29 hep-th math-ph math.MP
Quantum nonlocality, and the end of classical space-time
量子非定域关联和非因果的、幽灵般的超距超距作用表明量子理论和狭义相对论之间存在分歧。我们提出了一个解决这个不和谐的第一次观察到,有一个问题的时间在量子理论。应该存在一种不涉及经典时间的量子理论的重新表述。这样一种重新表述是通过暗示时空基本上是非对易的而得到的。没有经典时间的量子理论是作为基础的非对易相对论的平衡统计热力学。关于平衡的随机涨落产生经典极限和普通时空几何。然而,纠缠态的测量只能在底层的非对易时空中正确描述,在那里没有因果关系的破坏,也没有一个幽灵般的超距作用。
2016-05-13 gr-qc hep-th quant-ph
Steerability of Rank-2 Two-Qubit Entangled States
Nankai University(南开大学)
本文提出一个类似于 Gisin 定理的定理,证明所有秩为 2 的纠缠态具有 EPR 引导性,为量子信息提供了新的资源。
2026-08-21 quant-ph
Quantum mechanics as a macrorealistic theory
与物理学家崇拜贝尔定理和量子非定域性相反,我们认为量子力学(QM)实际上尊重宏观实在论(PMR)的原则。现在的QM告诉我们“...一个系统的状态可以通过远距离的测量而瞬间改变。“不能被当作一个物理理论。它的关键陈述--违反贝尔不等式的EPR-贝尔实验验证了非定域性,非定域相关性尊重狭义相对论--是错误的。EPR-贝尔实验和支持“非信号原理”的定理都是基于所有量子假设的隐含假设,特别是玻恩平均规则完全适用于猫态。然而,事实并非如此。引入可观测量(例如,相关性)违反了对应原理。纯(宏观和微观)猫态必须由PMR和叠加原理控制。我们的(宏观现实)模型的一维完成散射显示这些原则如何共存,在一个单电子的微猫状态的情况下。
2007-09-20 quant-ph
Extending quantum mechanics entails extending special relativity
通过放松测量设置选择中自由意志的假设,可以概括任何可以模拟单态统计的通信资源中信号与随机性之间的互补性。我们展示了如何通过在牛顿时空中不经意地嵌入一个声音模拟协议来构建量子力学(QM)的本体论扩展。闵可夫斯基或其他中间时空被排除作为嵌入的轨迹凭借隐藏的影响不等式。从模拟转移到扩展的互补性统一了许多关于量子非定域性的结果,并意味着狭义相对论(SR)对于本体论模型和它再现的操作理论具有不同的意义。只有后者,实验上可以达到,需要洛伦兹协变。在本体论层面上可能存在某些洛伦兹非协变元素,但在有效的扩展中,它们在操作层面上是不可访问的。Conway和Kochen(2009)以及Colbeck和Renner(2012)的一些反对量子力学可拓性的论点,被归因于他们假设时空在本体层面上具有闵可夫斯基因果结构。
2016-04-27 quant-ph
Continuous-variable nonlocality and contextuality
情境性是量子系统可以表现出的一种非经典行为。人们越来越多地研究它与信息任务中量子优于经典优势的关系。到目前为止,它主要是在离散变量的情况下进行研究,其中可观测值在离散且通常是有限的集合中取值。实际上,另一方面,连续变量场景提供了一些最有希望的候选人来实现量子计算和信息协议。在这里,我们提出了一个框架,在连续变量的情况下处理上下文。它表明,罚款-阿布拉姆斯基-勃兰登堡定理扩展到这种设置,其中一个重要的后果是,贝尔非局部性可以被看作是一个特殊的情况下的上下文,在离散的情况下。上下文分数,一个可量化的衡量上下文,贝尔不等式违反和量子优势承担一个精确的关系,也定义在此设置。它被证明是一个非递增单调相对于经典的操作,包括分仓离散数据。最后,我们考虑如何上下文分数可以制定为一个无限的线性规划。通过Lasserre松弛,我们能够将这个无限线性规划表示为半定规划的层次结构,从而可以以越来越高的精度计算上下文分数。
2022-04-19 math-ph math.CT math.MP
Self-testing composite measurements and bound entangled state in a single quantum network
本研究在量子网络场景下提出单一方案,可认证三类三量子比特复合投影测量,还可实现束缚纠缠态的自测试,并分析了方案的实验误差鲁棒性。
2025-05-11 quant-ph
Experimental Test of Generalized Hardy's Paradox
自从量子理论的支柱建立以来,人们已经注意到,量子物理学可能允许某些相关性违背任何局部现实的自然图景,正如爱因斯坦,波多尔斯基和罗森首先认识到的那样。这些量子相关性,现在被称为量子非定域性,并通过违反贝尔不等式(由满足局部现实主义的统计相关性组成)进行测试,已经找到了无漏洞的实验证实。一个更引人注目的方式来证明冲突的存在,并可以扩展到多方的情况。在这里,我们报告实验证实了这样一个惊人的方式,多方广义哈代悖论,其中没有使用不平等和冲突是强于内只有两个政党。我们在这里所考虑的悖论属于一个一般的框架[S。H. Jiang \emph{et al.},物理学评论快报。120,050403(2018)],包括以前已知的哈代原始悖论的多部扩展作为特例。这里所示的冲突是强于以前的多方哈代悖论。因此,哈代型量子非定域性的证明变得比以往任何时候都更加尖锐。
2018-08-15 quant-ph
Quantum Theory finally reconciled with Special Relativity
1935年,爱因斯坦、波多尔斯基和罗森(EPR)指出,量子力学显然隐含着某种神秘的、瞬间的超距超距作用。这个悖论被认为与理论的概率性质有关,但是由于涉及“隐藏变量”的确定性替代方案很难与实验相一致,科学界现在正在接受这种“量子非定域性”,就好像它是一个现实。然而,我最近认为量子电动力学不受EPR悖论的影响,因为在任何实验的任何步骤中都可能存在未观察到的“软光子”的数量是不确定的。在这里,我将提供一个更一般的证明,基于一种对“测量问题”的方法,这种方法意味着量子场论与狭义相对论的完全和解。最后,我将对量子理论本身的解释进行一些思考。
2001-11-15 hep-th quant-ph
Structured Unitary Matrices and Quantum Entanglement
我们在量子信息领域的应用背景下,探讨了由给定结构表征的酉矩阵集。在论文的第一部分,我们专注于特殊类的酉矩阵的分类和引入某些内部参数化的可能性。讨论了几个新的结果和猜想。论文的第二部分是多体量子纠缠的概念。我们提出了四个子系统(每个子系统有六个能级)的绝对最大纠缠态问题的解决方案。最后,我们分析了矩阵的过剩性和相应的贝尔不等式。这种结合使我们能够得出与量子非定域性有关的新结论。
2022-04-26 quant-ph
Wavefunctions and Minkowski Space-Time: On the Reconciliation of Quantum Theory with Special Relativity
研究了相对论性时空结构对量子机械波函数物理描述的意义。在详细分析贝尔的局部因果关系的概念,这是违反了量子理论的基础上,我们认为,这是一个微妙的,以及一个重要的努力。详细分析了相对论性量子力学中的一个中心条件,即局域交换性,并给出了可能的证明。阿哈罗诺夫和阿尔伯特提出的量子力学测量程序说明了与闵可夫斯基时空相关的波函数约化含义的复杂性。这个过程及其相对论的影响明确分析和讨论的状态演化。这种分析表明,通常的状态演化概念在相对论性量子理论中是失败的。给出了该问题的两种可能的解决方案。特别是,它表明,也是一个理论与一个杰出的叶理的时空到空间一样的叶子-占非局部性-作出正确的预测阿哈罗诺夫-阿尔伯特实验。我们将反复遇到,仅仅对波函数的分析不足以回答理论的相对论相容性问题,但理论所预言和描述的时空中的实际事件是至关重要的。精确描述时空中实际过程的量子力学理论的相对论版本在附录中简要描述和讨论。
2020-10-05 quant-ph
Experimental entanglement of six photons in graph states
图态是一种特殊的多体纠缠态,对应于数学图,其中顶点扮演量子自旋系统的角色,而边代表相互作用。它们不仅为研究多粒子纠缠提供了一个有效的模型,而且在量子纠错、多方量子通信等方面有着广泛的应用,尤其是在单向量子计算中,它们是量子计算的中心资源。在这里,我们报告了两个特殊的图形状态的创建,六光子格林伯格-霍恩-蔡林格状态-最大的光子薛定谔猫,和六光子团簇状态-最先进的单向量子计算机。显然,我们的方法的轻微修改允许创建许多其他图形状态。因此,我们已经证明了纠缠六个光子和工程多量子比特图状态的能力,并为单向量子计算和多粒子纠缠以及非定域性和退相干等基础问题的研究建立了一个实验平台。
2006-09-18 quant-ph
A Mechanism for Entanglement?
本文提出量子纠缠可由对撞偏差与边界约束解释,并在延迟选择纠缠交换的贝尔实验中验证,为调和贝尔非定域性与相对论提供可能。
2024-06-07 physics.hist-ph quant-ph
Quantum measurement breaks Lorentz symmetry
传统上,原因先于结果,但根据现代物理学,事情并不那么简单。狭义相对论表明,“之前”和“之后”是相对的,而量子测量则更为微妙。由于贝尔定理的非定域性,人们知道量子测量与狭义相对论有着不稳定的关系,而狭义相对论被Shimony描述为“和平共存”。哈代定理说,量子测量需要一个优选的洛伦兹框架。该定理的最初证明依赖于不存在反向因果关系,即使在量子水平上也是如此。在quant-ph/9803044中,删除了该条件。它只要求具有经典输入和输出的系统没有因果循环。在这里,条件被进一步削弱:不应该有文本中定义的禁止的因果循环。该理论依赖于传递函数分析,在应用于特定系统之前详细介绍。
1999-06-02 gr-qc quant-ph
Semi-device-independent full randomness amplification based on energy bounds
量子贝尔非定域性允许设计协议,放大公共和任意偏见的Santha-Vazirani源的随机性,这是一个经典的不可能的任务。这些协议中的信息理论安全性以设备无关的方式进行认证,即仅从观察到的非本地统计数据中进行认证,而不对介入设备的内部工作进行任何假设。另一方面,如果一个人愿意相信协议设备的完整量子力学描述,那么在一对相互无偏的基础上交替测量量子位的基本方案,直截了当地说,就是随机性放大的协议。在这项工作中,我们研究了未探索的中间地带。我们证明了完全的随机性放大可以实现,而不需要纠缠或干预量子态和测量的完整表征。基于在[Van Himbeeck等人,量子1,33(2017)],我们的测量和测量协议能够放大任何公共Santha-Vazirani源的随机性,需要尽可能少的输入和结果,并对量子对手安全。
2021-08-20 cs.CR quant-ph
Addressing Local Realism through Bell Tests at Colliders
本研究针对高能对撞机中粒子自旋需通过衰变产物角分布推断、探测器仅以指定概率报出正确结果的场景,分析Bell检验的可行性,证明此设置下无法检验定域实在性,但量子关联仍存在且可测量、有信息价值。
2025-10-28 hep-ex hep-ph quant-ph