Second Comment on "Contextuality within quantum mechanics manifested in
subensemble mean values" [Phys. Lett. A 373 (2009) 3430]
我研究了Pan和Home对我关于他们测试非上下文模型的建议的评论的回复。我证明了量子比特的Kochen-Specker模型确实解释了基于这样一个提议的测试的所有结果,所以它对现实的非上下文模型的不成立性是不确定的。
2010-03-06 quant-ph
A Topological Study of Contextuality and Modality in Quantum Mechanics
Kochen-Specker定理排除了物理量值的非上下文分配。在这里,我们丰富了通常的正交模结构的量子力学命题与模态算子。这种扩大允许一致地提及系统的实际和可能的属性。通过拓扑论证,更准确地说,在层的部分的存在性,我们给出了一个扩展版本的Kochen-Specker定理在这个新的结构。这使我们能够证明,即使在丰富的命题系统中,语境仍然是一个中心特征。
2006-12-29 quant-ph
Non-locality, contextuality and valuation algebras: a general theory of disagreement
我们建立了一个强有力的联系之间的两个显然无关的主题:研究冲突的信息在正式框架的估值代数,和现象的非局部性和上下文。特别是,我们表明,量子理论的这些特殊功能在数学上等价于信息源之间的\emph{disagreement}的一般概念。这一结果极大地概括了先前观察到的上下文,关系数据库,约束满足问题和逻辑悖论之间的联系,并进一步证明了上下文行为并不局限于量子物理学的现象,而是渗透到数学和计算机科学的各个领域。这种连接允许将定理、方法和算法从一个领域翻译到另一个领域,并为应用通用推理算法研究上下文铺平了道路。
2019-11-08 quant-ph
Towards a complete cohomology invariant for non-locality and contextuality
Abramsky和Brandenburger对非定域性和上下文性的层理论描述为量子力学这些特殊特征的拓扑研究奠定了基础。这一观点最近得到了发展,这要归功于层上同调,层上同调为量子力学及其他领域的经验模型的上下文性提供了一个充分条件。随后,许多研究提出了基于不同上同调理论的语境性检测方法。然而,没有这些上同调的描述成功地给出了一个完整的上下文不变量适用于具体的例子。在目前的工作中,我们引入了一个上同调不变量的可能性和强上下文,这是适用于绝大多数的经验模型。
2018-07-11 quant-ph
Contextuality in Quantum Mechanics: Testing the Klyachko Inequality
Klyachko不等式是一个关于自旋为1的粒子的五个可观察量的值的概率的不等式,任何对这组可观察量的非上下文赋值都满足该不等式,但由某个量子态定义的概率会违反该不等式。我们描述了两个纠缠自旋1粒子之间的实验,通过相关的不等式测试上下文。我们指出,通过对单个粒子的测量来验证Klyachko不等式的上下文性测试需要假设测量仪器不受干扰,这在两粒子实验中是避免的。
2010-06-17 quant-ph
No-signaling from Gleason non-contextuality and the tensor-product structure
量子力学中的无信号原理被证明是格里森非上下文性和张量积结构的结果。
2012-06-05 quant-ph
Spin and Contextuality in Extended de Broglie-Bohm-Bell Quantum Mechanics
本文介绍了量子力学的德布罗意-玻姆-贝尔公式的一个扩展,它包括粒子的固有自由度,如自旋,作为现实的元素。为了规避来自Kochen-Specker定理的约束,离散自旋值涉及特定的基础-即,每个粒子的单个自旋矢量取向;然而,这些自旋取向不是预先确定的,而是动态的,并且由系统的(简化的、仅自旋的)波函数引导,其取决于粒子的实现位置值。这样,自旋的不可避免的上下文性由波函数及其实现的粒子配置提供,而自旋仍然被表示为单个粒子的局部属性。这个公式,它还具有严格的离散时间随机动力学,允许数值模拟的粒子系统纠缠自旋,如玻姆的版本的EPR实验。
2022-03-26 quant-ph
Quantum mechanical effect of path-polarization contextuality for a single photon
使用适当的Mach-Zehnder(MZ)型设置的测量,一个奇怪的量子力学效应的路径和偏振光子的偏振自由度之间的上下文被证明,而不使用任何现实主义或隐藏变量的概念-一个效果,持有良好的产品以及纠缠态。这种形式的实验上下文相关性以这样的方式表现,即在所使用的MZ设置的两个出射通道的\emph{either}处,通过任意偏振测量获得的经验上可验证的\emph{subensemble}统计特性取决于可观察到的交换(可测量)路径的选择,而对于从MZ设置的两个出射通道出现的光子的\emph{whole ensemble},这种效果消失。
2010-05-07 physics.optics quant-ph
Contextuality of the probability current in quantum mechanics
Laboratoire Kastler Brossel, ENS-Université PSL(卡斯特勒-布塞尔实验室,巴黎文理研究大学);CNRS, Sorbonne Université, Collège de France(法国国家科学研究中心,索邦大学,法兰西公学院)
本文探讨量子力学中概率电流的上下文性,分析其在不同实验设置下出现的不连续变化,揭示其在相对论中的不可协调性。
2026-05-02 quant-ph
Pre- and Post-selection paradoxes and contextuality in quantum mechanics
许多看似矛盾的效应是已知的预测结果的中间测量的前和后选定的量子系统。尽管表面上看起来,这些效应并不证明非语境隐变量理论的不可能性,因为用测量干扰来解释是可能的。尽管如此,我们表明,对于每一个矛盾的影响,其中所有的前和后选择的概率是0或1和前和后选择的状态是非正交的,有一个相关的上下文证明。这个证明是通过考虑悖论效应中涉及的所有测量--预选择、后选择和替代的可能中间测量--作为单个时间的替代的可能测量来获得的。
2005-07-06 quant-ph
On the Quantum-like Contextuality of Ambiguous Phrases
University College London(伦敦大学学院);Oxford University(牛津大学);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
语言是语境的,因为词语的意义取决于它们的语境。背景性是量子力学中一个定义明确的概念,它被认为是量子计算的主要资源。我们研究自然语言是否表现出量子力学的任何上下文特征。我们表明,意义组合在歧义短语可以模拟在层理论框架的量子上下文,在那里他们可以成为possibilistically上下文。使用框架的上下文默认(CbD),我们探索这些的概率变量,并表明,CbD上下文也是可能的。
2021-07-19 cs.AI cs.CL quant-ph
Hidden Variables, Non Contextuality and Einstein-Locality in Quantum Mechanics
我们讨论了隐变量的问题以及在量子力学中引入隐变量的动机。这些问题包括决定论、可测量性和不完备性。本文首先讨论了冯-诺依曼的不可能性证明,然后从Bell的显隐变量自旋二分之一粒子模型出发,分析了冯-诺依曼不可能性证明的不足。接下来我们讨论了Gleason定理和Kochen-Specker定理,并指出了非上下文隐变量理论的麻烦。爱因斯坦定域性在隐变量理论的讨论中起着重要的作用,这是由爱因斯坦、波多尔斯基和罗森首先提出的。我们阐述了它的各种影响,如贝尔定理的贝尔不等式以及后来的工作中,贝尔定理遵循不使用不等式。
2005-07-25 quant-ph
Contextuality in Three Types of Quantum-Mechanical Systems
我们提出了一个正式的理论,一组随机变量分为不同的子集(上下文)对应于不同的,相互不兼容的条件的上下文。在每个上下文中,随机变量是联合分布的,但在不同的上下文中,它们是随机无关的。语境性理论是基于分析的程度,其中一些随机变量可以被视为保持其身份在不同的背景下,当一个考虑所有可能的联合分布施加在整个集合的随机变量。我们阐述了量子物理学中传统感兴趣的三个系统(以及非物理系统,例如,行为研究)。这些系统是Klyachko-Can-Binicioglu-Shumovsky型,Einstein-Podolsky-Rosen-Bell型和Suppes-Zanotti-Leggett-Garg型。按此顺序列出,它们中的每一个都是前一个的特例。对于他们中的每一个,我们推导出必要和充分条件的上下文,同时允许实验误差和上下文的偏见或信号。基于同样的原则,这些推导,我们也提出了一个衡量的程度的上下文和计算它的三个系统的问题。
2015-08-29 math.PR physics.data-an quant-ph
Quantum contextuality for a three-level system sans realist model
最近,一种有趣的形式的非经典效应,可以被认为是量子力学中的一种形式的上下文,已被证明为一个四能级系统,通过区分不同的路线,采取测量一个单一的可观察。在本文中,我们提供了一个简单的版本,证明一个单一的quutrit,这也是在量子力学的形式主义,而不求助于任何现实主义的隐变量模型。特征值的退化性和L $\ddot{u}$ der投影规则在我们的证明中起了重要作用。
2018-06-04 quant-ph
Quantum Interval-Valued Probability: Contextuality and the Born Rule
我们提出了一个基于量子区间值概率测度的数学框架,以研究实验缺陷和有限精度测量对量子力学定义方面(如上下文和玻恩规则)的影响。虽然Kochen-Specker定理和Gleason定理等基本结果在无限精确的情况下是有效的,但它们在资源有限的世界中通常不成立。在这里,我们采用了区间值的框架,以建立这些定理在现实的实验环境中的有效性的界限。通过这种方式,我们不仅可以在我们的理论中量化有限精度测量的概念,而且我们还可以提出一个可能的解决方案,以解决迈耶-梅尔明关于有限精度测量对科亨-斯佩克定理的影响的争论。
2018-04-06 math-ph math.MP quant-ph
Quantum entanglement and contextuality with complexifications of $E_8$ root system
本文提出一种含120个量子态的构型,源自$E_8$根系复化,并与Witting构型类比,用于分析量子非定域性与语境性。
2026-10-21 math-ph math.MP quant-ph
Contextuality and Wigner negativity are equivalent for continuous-variable quantum measurements
量子计算机将提供相当大的加速相对于他们的经典同行。然而,识别使这些加速的固有量子特征是具有挑战性的。在连续变量环境中--这是实现通用、可扩展和容错量子计算的一个很有前途的范例--上下文性和维格纳负性被认为是两种不同的资源。在这里,我们表明,它们实际上是等价的连续变量量子计算的标准模型。虽然我们的研究结果提供了一个统一的图片的连续变量资源的量子加速,他们也铺平了道路的连续变量上下文的实际演示,并阐明了负概率的意义,在相空间描述的量子力学。
2022-12-10 math-ph math.MP math.PR
Coherence and contextuality as quantum resources
本文通过图论方法建立了量子相干性与非上下文性不等式之间的联系,并发现了一类需要特定维度量子态的相干性见证者。
2025-11-20 quant-ph
Graph-theoretic strengths of contextuality
Cabello-Severini-Winter和Abramsky-Hardy(建立在Abramsky-Brandenburger的框架上)都使用非常不同的数学技术为非常一般的实验场景提供了贝尔和上下文不等式。我们回顾这两种方法,仔细地详细说明它们之间的联系,并给出简单的,图论的方法,找到不平等的非局部性和上下文的证明,并找到表现出较强的非局部性和/或上下文的状态。最后,我们将这些方法应用到稳定器量子力学中的具体例子中,这些例子与理解作为量子计算资源的上下文有关。
2017-03-27 quant-ph
Contextuality and Indistinguishability
众所周知,在量子力学中,我们不能总是一致地定义与上下文无关的性质。存在许多方法来描述上下文属性,例如默认上下文性(CbD)、层理论、拓扑理论以及非标准或有符号概率。在本文中,我们提出了一个特定于量子力学的上下文属性的处理,因为它依赖于上下文和不可解释性之间的关系。特别是,我们提出,如果我们假设量子粒子或性质可以是不可区分的,但不同的本体论命题,没有矛盾所产生的Kochen-Specker类型的论点出现:当我们重复一个实验,我们在现实中执行的实验测量的性质是不可区分的第一个,但不相同。我们将讨论这一举动的后果如何帮助我们理解量子上下文。
2017-07-14 physics.hist-ph quant-ph
Twenty years of quantum contextuality at USTC
量子上下文性是量子力学最令人困惑和奇特的特征之一。简而言之,它指的是这样一种观察:在量子力学中,一次测量的结果取决于实际进行的一组联合测量。中国科学技术大学对语境的研究由来已久。在这里,我们回顾了在过去的20年里,在这个方向取得的理论和实验进展。我们首先介绍著名的最简单的证明国家独立的上下文。然后,我们提出了几个实验测试的量子与非上下文理论与光子。最后讨论了上下文性在一般量子信息科学中的作用及其在量子计算中的应用。
2022-06-12 physics.hist-ph physics.optics quant-ph
Multipartite macroscopic locality and macroscopic non-contextuality
当重复测量处于危险之中时,作者不能承认量子力学满足这里所描述的公理。这并不影响上一篇文章“超越量子模型的一瞥”的结论的有效性,Proc。Soc. Lond. A 466,881-890(2009)。
2010-05-05 quant-ph
The Logos Categorical Approach to Quantum Mechanics: I. Kochen-Specker Contextuality and Global Intensive Valuations
在本文中,我们提出了一个新的分类方法,试图提供一个原始的理解质量管理。我们的逻各斯分类方法试图把量子形式主义的主要特征作为发展一种解释理论真正在谈论什么的概念表示的立场,而不是作为需要绕过的问题,以便恢复对存在的经典“常识”的理解。特别是,我们讨论了一个解决方案,Kochen-Specker上下文通过推广的意义的整体估值。这个想法已经解决了所谓的拓扑方法质量管理-最初提出的Isham,巴特菲尔德和D在筛值估值方面。理性的方法,以质量管理提出了一个不同的解决方案,在概念的密集评价。这种新的解决方案强调了对量子形式主义的本体论(而不是认识论)解读,以及恢复对量子物理实在的客观(而不是经典)概念表征和理解的必要性。
2018-01-01 quant-ph
Homotopical approach to quantum contextuality
我们考虑量子力学的上下文现象,特别是基于宇称的证明。梅尔明的方块和星星就是代表性的例子。在这样的上下文证明中调用的部分信息是相关观测量之间的交换性结构。我们调查在何种程度上,这种交换性结构单独决定了一个奇偶校验为基础的上下文证明的可行性。我们为此建立了一个拓扑判据,推广了Arkhipov先前的一个结果。
2019-12-18 math.AT quant-ph
From the problem of Future Contingents to Peres-Mermin square experiments: An introductory review to Contextuality
本文对量子力学中的语境性领域作了一个综述。我们从哲学和逻辑问题来研究这一概念的历史产生。我们提出并比较了已经得出的主要理论框架。最后,我们集中在复杂的任务,建立实验测试的上下文。在这项工作中,我们试图表明,语境的概念化已经通过不同的互补的观点,然后召集他们一起分析语境实验的意义。这样做,我们认为,语境出现作为一个离散的逻辑问题,并发展成为一个可量化的量子资源。
2021-05-28 quant-ph
State-independent experimental test of quantum contextuality in solid state system
量子力学意味着不是所有的物理性质都可以同时被很好地定义,例如由于海森堡不确定原理而产生的动量和位置。一些替代理论已经探索,特别是非上下文隐藏变量理论,其中系统的属性具有独立于测量上下文的预定义值。然而,Kochen-Specker定理表明,这种非上下文隐变量理论与量子力学相冲突。最近,在最简单的三态系统中,通过最少13条投影测量射线,提出了一个非关联隐变量理论所满足而量子力学所违背的与态无关的不等式.在这里,我们报告了一个实验证明违反这种不平等。这是首次在固态系统中,利用金刚石中氮空位中心的自然量子态,在室温下对量子上下文性进行了与状态无关的实验检验。
2012-09-17 quant-ph
Classifying space for quantum contextuality
我们构造了一个拓扑空间来研究量子力学中的上下文性。结果空间是代数拓扑意义下的分类空间。我们空间的上同调不变量对应于与上下文研究相关的物理量。在这个框架内,量子态的维格纳函数可以被解释为分类空间的扭曲$K$理论中的一个类。
2021-03-01 math.AT quant-ph
Causation does not explain contextuality
量子力学的实在论解释假定存在独立于用来揭示它们的行为的实在元素。这种观点受到了几个不可行定理的挑战,这些定理表明量子相关性不能用非上下文的本体论模型来解释,在这些模型中,物理性质被假设为在测量行为之前存在并独立于测量行为。然而,所有这样的上下文证明假设一个传统的因果结构的概念,其中因果影响流从过去到未来,根据普通的动力学规律。这就留下了一个问题,即量子力学表面上的上下文性是否仅仅是某种奇异因果结构的特征,在这种结构中,未来可能会影响过去,或者遥远的系统可能会由于非局域约束而相互关联。在这里,我们表明,量子预测需要更深层次形式的上下文:即使允许任意的因果结构,没有模型可以解释量子关联从非上下文的本体论属性的世界,无论是初始状态,动力学定律,或全局约束。
2018-05-14 quant-ph
Proof of the Peres conjecture for contextuality
量子力学基础中的一个中心结果是Kochen-Specker定理。简而言之,它指出,量子力学不能与理想测量的非上下文经典模型相协调。Kochen和Specker的第一个显式推导相当复杂,但此后已经实现了相当大的简化。我们提出了一个系统的方法来寻找最小的Hardy型和Greenberger-Horne-Zeilinger型(GHZ型)证明的Kochen-Specker定理,这些特点是这样一个事实,即经典模型的预测是相反的量子力学的预测。在此基础上,我们证明了Cabello等人[A. Cabello等人,Phys. Lett. A 212,183(1996)]是任何维数的最小集合,验证了Peres的一个长期猜想。我们的研究结果可以确定最小的上下文场景,并研究其有用的信息处理。
2020-06-10 quant-ph
Contextuality: At the Borders of Paradox
背景性是量子力学的一个关键特征。我们提出了由Abramsky和Brandenburger引入的层理论方法,并展示了它如何涵盖了一系列逻辑和物理现象“在悖论的边界”。
2020-11-07 cs.LO math.CT quant-ph
Some Examples of Contextuality in Physics: Implications to Quantum Cognition
情境性是量子力学的一个核心方面,它不可能指定一个单一的随机变量来代表在不同实验条件下相同测量过程的结果。因此,它出现在量子力学中的著名案例中,如双缝实验,贝尔-EPR实验和Kochen-Specker定理。在这里,我们研究在这种情况下的上下文,并讨论如何将它们各自带来不同的概念问题时,应用到量子认知。然后,我们专注于使用量子概率来描述社会系统的缺点,并解释如何负准概率分布可以解决这些限制。
2015-06-16 q-bio.NC quant-ph
Proposed Experimental Test for Proving Quantum Contextuality with Non-entangled Photons
我们提出了一个新的和可行的测试证明量子上下文在四维希尔伯特空间。在我们的方案中,量子力学和noncontextual隐变量之间的矛盾是通过两个非纠缠量子比特系综的联合测量的测量统计揭示。非古典性的起源完全归因于测量过程。介绍了利用光子对和线性光学实现量子光学。
2008-06-27 quant-ph
Experiment Investigating the Connection between Weak Values and Contextuality
近年来,弱值测量由于其测量放大的可能性和进一步研究量子力学基础而引起人们极大的兴趣。特别是,出现了一个关于弱值是量子力学和非上下文隐变量理论(NCHVT)之间不兼容的证明的问题。一个测试,以提供一个结论性的答案,这个问题是在[M。Pusey,Phys. Rev. Lett. 113,200401(2014)],其中导出了一个定理,该定理表明NCHVT与特定条件下异常弱值的观测不相容。在本文中,我们实现了这一建议,明确指出弱值和量子力学的上下文性质之间的严格联系。
2017-09-19 quant-ph
General conditions for maximal violation of non-contextuality in discrete and continuous variables
量子力学的上下文性,即测量结果依赖于先前的测量,可以通过违反基于精心选择的可观测量的测量的不等式来显示。这种观测量的一个重要性质是,它们的期望值可以用获得两个互斥结果的概率来表示。为了满足这一点,不等式已被构造使用具有二分谱的观测量或使用从相空间中的位移算子获得的周期函数。在这里,我们确定的谱分解的观测值展示状态无关的上下文的量子力学的一般条件。因此,我们的研究结果不仅统一了现有的策略,最大限度地违反国家独立的非上下文的不平等,但也导致新的tagini使这种违反。我们的结果的后果之一是不可能有一个独立的状态最大违反的非上下文的Peres-Mermin的情况下,离散观测的奇数维。
2017-03-15 quant-ph
Efficient contextual ontological model of $n$-qubit stabilizer quantum mechanics
在量子计算中研究上下文性的最著名的工具是n量子比特稳定态表表示。我们提供了一个扩展,不仅描述了量子态,但也是结果确定性。该扩展使值分配指数许多泡利可观的,但仍然是二次的内存和计算复杂性。此外,我们表明,上下文和测量干扰的机制是完全分开的。该模型将有助于研究上下文在$n$ -量子比特量子计算中的作用。
2022-09-21 quant-ph
Drawing quantum contextuality with 'dessins d'enfants'
在量子力学的标准表述中,存在着对被考察的基本对象的测量设置的固有反馈。因此,人们不能假设一个“现实的元素”存在于测量之前,更有趣的是,未执行/反事实的可观察性进入了游戏。这就是所谓的量子语境。简单的有限射影几何是一种很好的方式来描绘进入上下文的量子可观测量的对易关系,至少对于两方或三方的系统来说。本文还进一步揭示了一种“画”出语境的数学机制。著名数学家亚历山大·格罗滕迪克(Alexandre Grothendieck)所谓的“孩子们的故事”特征组,量子背景的图形,拓扑,几何和代数性质,否则这些性质将被“隐藏”在测量结果的明显随机性中。
2014-04-28 math-ph math.GR math.MP
The logical structure of contextuality and nonclassicality
本文提出基于排斥部分布尔代数的框架,统一描述量子系统中的上下文性和非常规性,并证明上下文性是非常规性的充分但不必要条件。
2025-12-02 quant-ph
Conspiracy in ontological models with measurement contextuality
本体论状态的阴谋响应测量上下文符合非上下文量子力学概率分析一般本体论模型。本体空间结构的一般物理图片和本体状态如何被测量上下文的干扰。分析了本体论模型中一个常见的假设-
2020-10-30 quant-ph
Inaccessible information in probabilistic models of quantum systems, non-contextuality inequalities and noise thresholds for contextuality
(噪声)量子系统的经典概率模型不仅与理解量子力学的非经典特征相关,而且对于确定将量子资源用于信息处理任务的可能优势也很有用。这些模型的一个共同特征是存在不可访问的信息,正如准备情境性的概念所捕获的那样:存在由相同密度算符描述的量子态的集合,因此在操作上无法区分,然而在任何概率(本体论)模型中,它们应该由不同的概率分布描述。在这项工作中,我们量化的不可访问的信息的模型中的概率分布与任何一对合奏相同的密度算子,量化的总变化距离的概率分布的最大可扩展性。我们得到了一个家庭的下限在这个最大的可测量的实验量。在理想量子位的情况下,这导致大约0.07的下限。这些界限也可以被解释为一类新的鲁棒制备非上下文不等式。我们的非上下文性不等式是用一般运算理论的最大相对熵和迹距离的推广来表述的,这可能是独立的兴趣。在足够强的噪声下,任何量子系统都变得非上下文准备,即,可以用零不可访问信息的模型来描述。使用我们的非上下文不等式,我们表明,只有当噪声通道的平均门保真度小于或等于1/D(1+1/2+.+)时,才可能发生这种情况。1/D),其中D是希尔伯特空间的维数。
2020-03-12 math-ph math.MP physics.data-an
Quantum contextuality provides communication complexity advantage
尽管上下文在量子力学中的概念重要性,但迄今为止,需要上下文而不是纠缠的应用数量有限。在这里,我们表明,对于任何量子态和观测的足够小的尺寸产生上下文,存在一个通信任务与量子优势。相反,在这个任务中,任何量子优势只要有一个额外的条件成立,就需要证明上下文相关性。我们进一步表明,给定任何一组允许量子态独立的上下文的可观测量,存在一类通信任务,其中经典和量子通信复杂性之间的差异随着输入数量的增加而增加。最后,我们展示了如何将这些通信任务中的每一个转换成一个半设备无关的量子密钥分发协议。
2023-03-04 quant-ph
On Contextuality as a Feature of Logic and Probability Theory
本文探讨了上下文性作为逻辑和概率理论的普遍特征,通过数学方法阐述其在量子力学中的表现及一般性质。
2026-09-09 math.LO math.PR quant-ph
Ontological models and the interpretation of contextuality
研究实在论与量子力学的兼容程度,可以让我们了解量子力学的宇宙,而不管这些实在论假设是否正确。最近人们也认识到,这些类型的研究对于与量子信息和计算有关的问题是富有成效的。出于这一动机,我们扩展的本体模型形式主义的现实理论来描述一套理论,强调的作用,测量和准备设备通过引入“隐变量”来描述它们。我们说明了本体模型的形式主义和我们的概括,它通过一系列的例子模型从文献中。我们的形式主义的扩展,使我们能够定量分析的意义的上下文(成功的现实理论的约束),发现-在面值-它可以实现为一个系统和测量设备的配置之间的自然交互。然而,我们也描述了一个属性,我们称之为不足,这是从上下文,但不承认这样一个自然的解释。不严格地说,亏量破坏了量子力学中准备和测量之间的对称性。这是一个性质,即在量子态psi中准备的系统实际可能处于的实体态的集合严格小于将确定地揭示测量结果psi的实体态的集合。
2007-09-26 quant-ph
Snow Queen is Evil and Beautiful: Experimental Evidence for Probabilistic Contextuality in Human Choices
我们提出了明确的实验证据(量子)在心理学中的概率上下文。之前所有试图在心理学实验中发现情境性的尝试都没有成功,因为行为数据严重违反了边际选择性,使得量子力学中开发的传统数学测试不适用。在我们的众包实验中,受访者做了两个简单的选择:一个是故事中的两个角色之一(安徒生的《冰雪皇后》),另一个是两个特征之一,比如善良和邪恶,这样所选择的角色和特征就与故事情节相匹配。实验的形式结构模仿了玻姆-贝尔版本的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森范式。边际选择性被破坏了,表明这两种选择直接相互影响,但在默认情境理论中开发的数学测试的应用,扩展了传统的量子力学测试,表明了情境性的强烈存在,而不是直接影响。
2018-03-21 math.PR q-bio.NC quant-ph
Relational Databases and Bell's Theorem
我们在这篇文章中的目的是指出一个令人惊讶的正式联系,在表面上似乎没有任何关系的两个主题之间:关系数据库理论,和量子力学基础中的非定域性和上下文性的研究。我们将表明,在量子力学基础中的贝尔定理等中心结果与自然产生的问题之间存在着非常直接的对应关系,并且在关系数据库理论中已经得到了很好的研究。
2013-07-12 cs.DB cs.LO quant-ph
Exploring Quantum Contextuality to Generate True Random Numbers
随机数是许多应用程序不可或缺的资源。最近的一个显著成果是认识到量子力学中的非定域性可以通过贝尔定理来证明真正的随机性,以与设备无关的方式产生可靠的随机数。在这里,我们探索的上下文方面的量子力学,并表明,真正的随机数可以产生只用单qutrit(三态系统)没有纠缠和非局域性。特别是,我们表明,任何观察到的违反Klyachko-Can-Binicioglu-Shumovsky(KCBS)不等式[物理学评论快报。101,20403(2008)]提供了真正随机性的正下限。作为一个概念验证实验,我们证明与光子qutrits,至少5246净真随机数产生的置信水平为99.9%。
2013-01-25 quant-ph
State-independent experimental test of quantum contextuality
关于量子现象是否可以用带有隐变量的经典模型来解释的问题是一个长期争论的主题。1964年,贝尔指出,某些类型的经典模型无法解释量子力学对遥远粒子特定状态的预测。沿着这条线,一些类型的隐变量模型已经被实验排除。经典模型的一个直观特征是非上下文性:任何测量都有一个独立于同时进行的其他兼容测量的值。然而,Kochen、Specker和Bell的结果表明,非上下文性与量子力学相冲突。这种冲突存在于理论的结构中,与特殊状态的性质无关。关于Kochen-Specker定理是否能被实验检验的问题一直存在争议。直到最近,人们才提出并用光子和中子进行了量子情境性的第一次测试。然而,这些测试需要产生特殊的量子态,并留下了各种漏洞。在这里,使用捕获的离子,我们实验证明了一个独立的状态与非上下文的冲突。实验是不受检测漏洞,我们表明,尽管不完善和可能的测量干扰,我们的结果不能解释在非上下文的条款。
2009-05-05 quant-ph
Twin inequality for fully contextual quantum correlations
量子力学展示了一种非常特殊的上下文形式。识别和连接最简单的场景,在这些场景中,更一般的理论可以或不可以比量子力学更有背景,这是寻求量子背景性原则的基本步骤。前一种情况对应于Klyachko-Can-Binicioglu-Shumovsky(KCBS)不等式。在这里,我们表明,有一个简单的紧不等式,孪生的KCBS,量子上下文不能优于。从某种意义上说,这个孪生不等式是识别完全上下文量子相关性的最简单工具。
2013-02-15 quant-ph
Bosonic bunching does not reveal stronger quantum contextuality
在最近的一篇论文中,Kurzynski等人提出了一个gedanken实验,他们声称,违反了Klyachko-Can-Binicioglu-Shumovsky(KCBS)的非上下文(NC)不等式超过了它的最大量子值,他们声称,一个类似的实验,违反了Specker的NC不等式,这是不违反量子力学。我们认为,这些说法是毫无根据的,因为这些实验不满足所需的条件,通过实验违反NC不等式的任何观察的上下文。此外,Kurzynski等人实验中的物理事件并不具有作者所假设的排他性关系。
2012-12-21 quant-ph
Characterizing high-dimensional quantum contextuality
本文提出系统可靠的方法来验证概率分布是否源自固定维度量子系统并计算非语境性不等式的有限维违背,揭示了有限维量子语境性的非凸结构。
2024-03-17 quant-ph
No-broadcasting characterizes operational contextuality
本文通过将操作语境性与无广播定理一一对应,解决了量子力学实体语境性特征未知的问题,揭示了量子态和测量语境性的刻画依据,并展示了广播技术在简化基础结果中的应用。
2024-06-11 quant-ph
Quantum contextuality from a simple principle?
在最近一篇题为“一个基本不等式的量子违反的简单解释”的文章中,Cabello提出了一类概率模型的条件,他声称,这类模型给出了与量子力学相同的KCBS不等式的上下文性界限,并且还排除了PR盒非定域性。他承认,这种情况也会在其他场景中重现对上下文的量子限制。在这里,我们表明,所提出的原则实际上是太弱,得出这些结果。Cabello在证明中隐含地假设,如果一组事件中的所有对都是成对互斥的(因此它们的概率之和必须小于1),则该集合本身可以被认为是互斥的。也许令人惊讶的是,在所讨论的一般概率框架中,这通常不是真的。我们把这个隐藏的假设称为“一致排他性”或CE。有了这个额外的假设Cabello的证据是健全的。进一步证明了CE在量子力学中的成立性,为解释量子力学中的非上下文性提供了一个合理而简单的新原理。
2012-10-24 quant-ph
An experimental test of the non-classicality of quantum mechanics using an unmovable and indivisible system
量子力学提供了一种关于自然的统计描述,因此,如果它的统计预测不能用一些具有隐变量的现实模型来解释,那么它就是不完整的。然而,有两个强有力的定理反对隐变量理论,表明某些量子特征不能基于两个基本前提(局部性,贝尔定理和非上下文性,由于贝尔,科亨和斯派克(BKS))被复制。非语境性与非局部性无关,语境性甚至在单个对象中表现出来。在这里,我们报告了一个实验验证的量子上下文的单自旋1电子系统在室温下。这样一个三层系统是不可分割的,然后我们关闭的相容性漏洞,存在于二分系统上进行的实验。我们的结果证实了量子上下文性是单粒子的本征性质。
2012-10-03 quant-ph
Contextuality, Cohomology and Paradox
上下文性是量子力学的一个重要特征,它为量子信息和计算提供了重要的非经典资源。Abramsky和Brandenburger使用层理论对量子理论中的上下文性进行了一般性处理[New Journal of Physics 13(2011)113036]。然而,在其他领域也发现了上下文现象,例如数据库理论。在本文中,我们将发展这种统一的语境观。我们提供了两个主要的贡献:首先,我们揭示了显着的上下文和逻辑悖论之间的连接;其次,我们表明,一类重要的上下文参数具有拓扑起源。更具体地说,我们表明,“全对无”的上下文证明是见证了同调障碍。
2017-03-05 cs.LO math.AT quant-ph
Recent advances in contextuality tests
我们的日常经验支持这样一个假设,即物理系统独立于观察行为而存在。和谐理论的特点是客观现实主义假设,即测量行为只是揭示了预先存在的明确定义的现实要素。与此形成鲜明对比的是,量子力学描绘了一个世界,在这个世界中,现实失去了客观性,实际上是由观察创造的。贝尔[Rev.Mod.Phys.38,447(1966)]和科赫-斯派克[J.Math.Mech.17,59(1967)]首次发现的量子语境性,抓住了世界的经典描述和量子描述之间的哲学冲突的各个方面。在这里,我们简要地总结了一些最新的进展,在该领域的量子上下文。我们接近量子上下文通过它的密切关系贝尔型非局部的情况下,并强调一些快速发展的测试和实验实现。
2013-04-04 quant-ph