Intrinsic and Operational Observables in Quantum Mechanics
介绍了量子力学中的内禀观测量和操作观测量的概念。有人认为，在任何现实的描述量子测量，其中包括一个检测设备，它是可能的，以构建从统计记录的原始数据的一组操作量，对应于内在的量子力学可观察。利用倾向的概念和相关的操作的正算子值测度（POVM）的量子力学可观测量的运算代数的一般描述推导出了广泛的一类现实的检测方案。这种一般的方法是说明了一个操作的Malus测量的自旋相位的例子，并通过分析的操作零差检测的相位的光场与压缩真空在未使用的端口。
1996-07-10 quant-ph
On the Foundations of the Brussels Operational-Realistic Approach to Cognition
Brussels Free University（布鲁塞尔自由大学）；Laboratorio di Autoricerca di Base（基础自主研究实验室）；School of Management and Institute IQSCS（管理学院与IQSCS研究所）
科学界对应用量子理论的数学形式来模拟人类决策的研究越来越感兴趣。在本文中，我们提供了我们在布鲁塞尔开发的量子认知方法的理论基础。这些基础依赖于二十年来对量子物理基础的公理化和操作现实主义方法的研究结果。物理学基础和认知基础之间的深刻类比使我们研究量子理论作为认知过程的一般和统一框架的有效性，而通过这种研究得出的希尔伯特空间模型的经验成功为这种有效性提供了强有力的理论证实。然而，认知领域中的两种情况，“问题顺序效应”和“反应可复制性”，表明即使是希尔伯特空间框架也不足以重现所收集的数据。这并不意味着上述的操作现实主义方法是不正确的，而只是意味着在人类认知中会有更大类的测量，因此可能需要扩展的量子形式主义来处理所有这些测量。正如我们将要解释的那样，最近导出的量子理论的“扩展布洛赫表示”（以及相关的“广义张力约化”模型）精确地提供了这样的扩展形式主义，同时保持在同一个幺正解释框架内。
2015-12-29 cs.AI quant-ph
Intrinsic and operational observables in quantum mechanics
介绍了量子力学中的内禀观测量和操作观测量的概念。在包括宏观检测设备的量子测量的任何现实描述中，可以从记录的原始数据的统计构造对应于固有量子力学可观察量的一组操作量。
1995-02-15 quant-ph
Axiomatic Foundations of Nonrelativistic Quantum Mechanics: A Realistic Approach
本文给出了一个具有自旋的单微系统非相对论性量子力学的公理化表述，并由此导出了该理论的一些重要定理。与以前的公式相比，形式方面已经通过使用某些数学理论得到了改进，例如配备空间理论和群论。标准的形式主义自然是从后者获得的，从一个中心的原始概念开始：伽利略群。
1995-10-19 quant-ph
Being and Change: Foundations of a Realistic Operational Formalism
本文的目的是通过实体的状态、上下文和属性来表示实体的一般描述。我们要描述的实体不一定是物理实体，也可以是更抽象的实体，例如概念，或文化人工制品，或人的心灵等。这意味着我们的目标是非常概括的描述。语境对实体状态的影响起着根本性的作用，这意味着我们的方法本质上是语境化的。该方法的灵感来自公理化量子力学中开发的数学形式主义，其中模拟了特定类型的量子上下文。然而，因为一般状态也影响上下文--这在量子力学中不是这样--我们需要一个比那里使用的更一般的设置。我们把上下文作为一个基本概念来关注，这使得统一“动态变化”和“测量影响下的变化”成为可能，这使得我们的方法也比传统的量子公理方法更一般，更强大。由于这个原因，实验（或测量）被引入作为一种特定的上下文。在数学上，我们引入了一个状态上下文属性系统作为结构，通过它的状态，上下文和属性来描述一个实体。我们也努力从一开始就一个范畴的设置和状态上下文属性系统之间的态射从分序协方差原理。我们介绍了范畴SCOP作为元素的状态上下文属性系统和作为态射，我们从这个分序协变性原则。我们引入了性质完备性和状态完备性，并研究了形式化的运算基础
2002-05-26 quant-ph
Operational Time of Arrival in Quantum Phase Space
使用一个现实的位置和动量测量计划的操作时间的到来。相空间测量涉及由测量设备探测的量子粒子的动力学。对于这样的测度，在相空间中引入并研究了一个算子正值测度。在这样的操作形式主义的量子力学时间算符的构造和分析。导出了相空间、时间和能量的测不准关系。
1999-02-10 quant-ph
Derivation of the Born Rule from Operational Assumptions
玻恩定则是从操作假设中推导出来的，与状态的归一化无关。与格里森定理不同的是，即使概率只定义为恒等式的一个解析，这个论证也适用，因此它适用于量子力学的所有主要基础方法。有重要的接触点与多伊奇的程序推导概率解释量子力学从决策理论，最近完成的华莱士。决策理论可以用来补充目前的推导，在应用埃弗雷特解释，但它是不必要的。
2002-11-21 quant-ph
Principle of Information Increase: An Operational Perspective of Information Gain in the Foundations of Quantum Theory
本文从操作视角探讨量子测量中的信息增益，提出信息增加原理，区分微分与相对信息增益，并推荐杰弗里斯二项式先验以提升信息增益的稳健性。
2024-03-17 physics.data-an quant-ph
Comment on 'The operational foundations of PT-symmetric and quasi-Hermitian quantum theory'
受Alase等人最近的论文（J. Phys. A：Math. Theor. 55（2022）244003，paper [1]）。我们指出，作者的主要发现（即，QHQT并没有扩展标准的量子理论）并不是什么新鲜事。在对作者在“一般概率理论框架”（GPT）中进行的证明方法的相关评论中，我们补充说，在这种情况下，还有一些其他的，数学上一致的类似GPT的理论已经在文献中可用（pars prototo我们提到使用所谓的效果代数的结果）。第三，“什么可能的约束，如果有的话，可以导致这样一个有意义的扩展”的“有趣的公开问题”给出了一个试探性的答案：约束可能只是广义的，非稳态版本的准厄米性。
2023-01-08 math-ph math.MP quant-ph
Operational Theories as Structural Realism
我们对量子基础中运算理论研究的认识意义进行了重建。我们认为，操作理论的空间类似于模态逻辑的可能世界语义学中使用的可能世界空间，因此这类研究可以理解为探索模态结构。因此，我们认为，操作公理化的量子力学可以解释为一种新形式的结构实在论，我们讨论的后果，这种解释的哲学结构实在论和未来的操作理论。
2022-01-23 physics.hist-ph quant-ph
A realistic interpretation for quantum mechanics
我们提出了一个现实的和非局域的量子力学的解释，这需要新的数学，物理和哲学的时空基础。我们的理论违反了贝尔不等式。我们还讨论了猫的悖论。
1998-09-01 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
Reply to the Comment on `The operational foundations of PT-symmetric and quasi-Hermitian quantum theory'
本文回复Znojil对PT对称与准厄米量子理论操作基础的评论，澄清动机问题遭误解，说明文献取舍理由，并讨论标准量子理论扩展的可行约束与前景。
2023-04-19 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Action Duality: A Constructive Principle for Quantum Foundations
对量子理论的路径积分方法的分析激发了这样的假设，即具有相同经典作用的两个实验应该具有双重本体论描述。如果正确的话，这个假设不仅会限制对量子理论的现实解释，而且还将作为一个构造性原则，允许一个实验的任何现实模型为其作用对偶生成一个相应的模型。给出了两对作用对偶实验，其中一个实验违反了贝尔不等式，但对单个粒子是作用对偶的。这些影响一般支持追溯和追溯因果解释。
2011-03-13 quant-ph
On the operational and algebraic quantum correlations
The University of Tokyo（东京大学）
本文探讨了量子测量侵入性对相关函数定义的影响，提出新的不确定性关系，并揭示了操作性和代数相关性一致的等价条件。
2026-03-04 quant-ph
Steps towards the axiomatic foundations of the relativistic quantum field theory: Spin-statistics, commutation relations and CPT theorems
提出了相对论性量子场论的一种现实物理公理化方法。根据Schwinger作用量原理，得到了一个协变的一般公式。没有引用对应原理，对易关系也不是假设而是推导。最重要的定理，如自旋统计，CPT的证明。基本场理论是由基本场和基本场体系的概念构成的。与其他表述相比，我们的实在论方法将场视为具有对称性的真实事物。最后，将一般结构与其他公式进行了对比。
2004-03-25 quant-ph
Operational Threshold for Spatial Entanglement Survival Under Ionizing Decoherence
本文基于微观量子电动力学框架，研究了电离等耗散过程中空间纠缠的演化规律，发现纠缠呈指数衰减并存在区分量子相干与经典状态的操作阈值，为辐射环境下的量子技术设计提供了定量标准。
2025-06-26 quant-ph
The operational framework for quantum theories is both epistemologically and ontologically neutral
本文论证量子力学操作性框架在认识论和本体论上中立，反驳基于量子信息等发展的反实在论论证，指出实在论与反实在论均可兼容于操作性表述。
2021-09-06 physics.hist-ph quant-ph
Operational nonlocality
在量子基础的文献中，似乎还缺少一个局域性的操作概念，它的量子破坏是独立于任何其他假设的。贝尔定理只表明量子关联违反了定域论和决定论的本体论假设的结合。从计算复杂性理论的线索，在这里，我们定义了这样一个概念的局部性的一类业务决策问题，并提出爱因斯坦-波多尔斯基-罗森（EPR）转向在其基本的非对称制定给出了一个具体的实现这一类。各种非经典（凸）操作理论，包括量子力学，被证明是非本地根据这个操作标准。我们讨论了这一结果所产生的几个后果。它指出了量子无信号和相对论无信号之间的根本区别，并建议前者从凸框架中的其他基本原理的信息论推导。它阐明了Oppenheim和Wehner（2010）和Banik等人（2015）关于非定域性的两个不同界限之间的联系，从而突出了不确定性和测量不兼容性之间的相互作用和对比。我们的结果提供了一个支持量子态的实在论解释的论据，并有助于澄清为什么Spekkens的玩具模型（2007）的特点转向，但不是贝尔非局域性。
2018-11-29 quant-ph
A local and operational framework for the foundations of physics
我们讨论了一个新的物理理论框架，是基于局部性和操作主义的原则。它概括和统一以前的框架，包括量子理论的标准制定，凸操作框架和西格尔的方法量子场论。它能够编码经典和量子（场）理论，以明显的方式实现时空局域性，并包含量子情况下完整的现代测量概念。它的数学内容可以浓缩成一套公理，类似于阿蒂亚和西格尔的公理。这是补充了两个基本规则提取概率或期望值的测量过程。这个框架被称为积极的形式主义，它是以三种完全不同的方式得出的。一个推导是从第一原理开始，一个从经典场论开始，一个从量子场论开始。后一种推导在以前的量子理论的一般边界公式中出现过。在凸运算框架中，经典理论和量子理论之间的区别本质上来自于某些偏序向量空间是格还是反格。如果我们加上强加反格结构的特别成分，从第一原理导出的结果可以被看作是对量子理论的重建。其中，正形式主义为经典场论提供了一种动力学度规的统计方法，为量子信息论和量子场论提供了一个共同的基础，为量子场论引入了局域测量的概念，并通过消除与广义相对论原理的不相容性，为量子引力提供了一个新的视角。
2019-11-08 gr-qc hep-th math-ph
Coherence-based operational nonclassicality criteria
本文提出仅依赖实验可测数据的可操作判据，用于检测单个量子相干性的非经典性，并分析其在损耗与噪声信道下的鲁棒性，可广泛应用于多类量子实验。
2022-10-10 quant-ph
The operational foundations of PT-symmetric and quasi-Hermitian quantum theory
PT对称量子理论最初是为了通过放松对哈密顿量的厄米性约束来扩展标准量子理论而提出的。然而，没有这样的扩展已经制定一致地描述状态，变换，测量和组成，这是任何物理理论的要求。我们的目标是回答一个问题，即一个相容的物理理论与PT对称的可观测量扩展标准的量子理论。我们在一般概率理论的框架内回答这个问题，这是物理理论的最一般框架。我们构造了一组状态的系统，结果从施加PT对称性的一组观测值，并表明，由此产生的理论只允许一个平凡的状态。接下来我们考虑准厄米性对观测量的约束，它保证了在具有未破缺的PT对称性的哈密顿量下演化的么正性。我们证明了这样一个系统等价于一个标准量子系统。最后，我们证明了，如果所有的观测量是准厄米以及PT-对称的，那么系统是等效的一个真正的量子系统。因此，我们的结果表明，无论是PT对称性或准厄米性约束是不够的，以扩展标准量子理论一致。
2022-05-25 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Foundation of statistical mechanics under even more experimentally realistic conditions
本文将统计力学平衡定理从瞬时淬火推广到有限时间淬火，证明只要系统布居足够多的重要能级，有限时间扰动下孤立量子系统仍会达到平衡，为热化提供了更现实的物理框架。
2024-12-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Partial Information Decompositions, an Operational Order on Ensembles, and Direct Quantifications of Objective Information
School of Physics, Trinity College Dublin（都柏林三一学院物理学院）；Trinity Quantum Alliance（三一量子联盟）
该研究扩展经典部分信息分解框架构建多体量子部分信息分解，提出量子系综操作偏序，将其应用于量化扩展图态的客观信息，为多体量子PID构建奠定基础。
2026-10-16 quant-ph
The Foundations of Quantum Information and Feasible Experiments
本文共分四个部分。在第一部分中，它表明，最佳的普遍克隆的光子可以实现的帮助下，受激发射。详细分析了基于三能级系统和参量下转换的可能方案。第二部分说明量子物理的动力学规律可以从其静态性质和超光速通信被禁止的条件导出。在第三部分，一个非常简单的形式的Kochen-Specker定理，这导致了一个简单的实验测试的非上下文隐变量的建议。第四部分展示了隐变量定理如何以完全可操作的方式导出。特别是一个Kochen-Specker定理推导出适用于实验有限精度。
2001-03-12 quant-ph
On a realistic interpretation of quantum mechanics
对量子力学的现实解释--它给所有的可观测量以确定的但部分未知的值--的最好的数学论据进行了分析，并证明是基于不令人信服的推理。这就为一种解释打开了大门，这种解释在尊重量子力学的不确定性的同时，允许谈论在任何时候所有可观测量的确定值，然而，这些值只是部分可测量的。分析还提出了检验量子理论基础的新方法。
1999-08-22 quant-ph
Axiomatic Foundation of Quantum-Inspired Distance Metrics
Idaho State University（爱达荷州立大学）
本文提出了一种量子启发距离度量的公理框架，通过五个基本公理确立了费米-斯图尔特度量的唯一性，并建立了与量子信息理论中多种度量的比较关系。
2026-02-28 math-ph math.MP quant-ph
Foundations of Relational Quantum Field Theory I: Scalars
University of Cambridge（剑桥大学）；Basic Research Community for Physics, Leipzig（莱比锡基础物理社区）；Institute for Quantum Optics and Quantum Information, Vienna（维也纳量子光学与量子信息研究所）；Department of Computer Science, University of Oxford（牛津大学计算机系）
本文基于操作量子参考框架，在相对论背景下构建了关系量子场论的基础，探讨了标量场中关系局部可观测量和点场的出现，以及与Wightman场论的对比。
2026-05-07 hep-th math-ph math.MP
Axiomatic Foundations of Galilean Quantum Field Theories
本文给出了伽利略量子场论的一个现实公理化表述，由此可以导出该理论的一些重要定理。与其他公式相比，形式方面已经通过使用某些数学理论得到了改进，例如群论和操纵希尔伯特空间理论。我们的方法把场看作是具有对称性的真实事物。一般结构进行了分析，并与相对论理论进行了对比。
2004-03-25 quant-ph
On the Foundation of Statistical Mechanics under Experimentally Realistic Conditions: A Comparison between the Quantum and the Classical Case
聚焦于孤立的宏观系统，无论是在量子力学或经典模型的描述，我们的两个关键问题是：在多远的初始合奏（通常远离平衡，在很大程度上是未知的细节）发展到一个稳定的长时间行为（“平衡”）？这个稳定态与统计力学（“热化”）预测的微正则系综在多大程度上是一致的？在本文的第一部分，最近开发的量子力学处理的问题进行了简要总结，特别强调现实的实验测量和非平衡初始条件的建模。在这个框架内，平衡可以在关于这些测量和初始条件的非常弱的假设下得到证明，而热化仍然需要相当强的额外假设。在第二部分中，在经典力学的框架内的一个类似的方法，并与量子的情况下进行比较。特别是，保证经典平衡的假设现在相当强，而热化则在相对较弱的附加条件下进行。
2013-11-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Axiomatic foundations of quantum mechanics revisited: the case for systems
本文提出了一种非相对论性量子力学的公理化方法。对我们的公理体系的解释是现实的和客观的。在这个框架下讨论了EPR悖论及其与实在论的关系。它表明，有没有现实和最近的实验结果之间的矛盾。
1995-10-19 quant-ph
Operational theories and Categorical quantum mechanics
当前量子信息和量子基础工作的一个中心主题是将量子力学看作是在可能的理论空间中占据一个点，并使用这个观点来理解将它挑出来的特殊特征和性质，以及替代理论的可能性。在这方面使用的两种形式主义是操作理论和范畴量子力学。本文的目的是建立这两个形式主义之间的强连接。我们展示了范畴量子力学的模型如何具有作为操作理论的表示。然后，我们将展示如何非局部性可以制定在这个层面上的一般性，并研究了一些例子，从这个角度来看，包括希尔伯特空间，集和关系，随机映射。本地，量子和无信号模型的特点是在这些方面。
2013-06-18 math.CT 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
Compatible Quantum Theory
量子力学的表述可以被描述为现实主义的、操作主义的或两者的结合。在本文中，一个现实的理论被定义为描述一个封闭的系统完全通过实体和概念属于系统。另一方面，操作主义理论还需要系统之外的实体。一个现实的公式包括一个本体，一组描述系统的（数学）实体，以及断言，一组理论对本体中的对象做出的正确陈述（预测）。经典力学是现实物理理论的最好例子。目前的现实制定的历史方法最初介绍了格里菲斯，我们称之为"兼容的量子理论（CQT理论）"，包括一个"微观"的一部分（MIQM），它适用于一个封闭的量子系统的任何大小，和一个"宏观"的一部分（MAQM），这需要一个大的参与（理想情况下，一个无限的）系统。第一个（MIQM）可以完全制定的基础上假设的希尔伯特空间本体论和noncontextuality的概率值，依赖于一个重要的方式格里森定理和应用程序的动力学在很大程度上由于尼斯蒂科。然而，微观理论并不拥有一个独特的断言语料库，而是拥有多种语境真理（“c-真理”），每一个都与不同的框架相关联。这种情况使我们认为微观理论在物理上是不确定的，因此是不完整的，尽管它在逻辑上是连贯的。理论的完善需要一个选择物理框架的宏观机制，这是宏观理论（MAQM）的一部分。详细的定义和证明在附录中给出
2014-05-08 quant-ph
Consistent quantum theory as a realistic formulation of quantum mechanics
在量子力学85年的历史中，它的基础一直饱受争议。有人认为，缺乏明确的基本哲学问题的制定导致不必要的模糊和争议，并试图确定的道路上分离的最重要的解释量子理论的主要分叉。相容历史公式，也被称为“相容量子理论“，被描述为一种特殊的方式（作者喜欢）来回答解释的基本问题。该理论被证明是一个现实的制定量子力学，在相反的正统或哥本哈根制定将被称为一个操作主义理论。
2013-11-12 quant-ph
Quantaloids Describing Causation and Propagation of Physical Properties
一个一般原则的“因果对偶”的物理系统，躺在基础上的复合和不断发展的系统的表示定理，证明;正式编码在quantaloidal设置。量子态和量子态态射的其他特殊例子也自然地出现在这种背景下;就像因果对偶的情况一样，它们起源于物理系统属性格上的原始物理推理。此外，一个基本上是动态的操作基础研究物理系统的概述;补充，因为它是现有的静态操作基础，它导致自然公理化的“因果对偶”在操作量子逻辑。
2001-05-01 math-ph math.CT math.LO
Universal Operational Privacy in Distributed Quantum Sensing
Center for Quantum Technology, Korea Institute of Science and Technology (KIST)（韩国科学技术院量子技术中心）；Department of Physics, Yonsei University（延世大学物理系）；Division of Quantum Information, KIST School, Korea University of Science and Technology（韩国科学技术院KIST学院量子信息系）；Emerging Science and Technology Directorate, Agency for Defense Development（国防发展局新兴科技部）；Weapon Systems Engineering, ADD School, University of Science and Technology（韩国科学技术院ADD学校武器系统工程系）
本文提出了一种通用操作隐私框架，用于分布式量子传感，确保不信任方无法获取单个参数信息，并实验验证了在少于估计参数数量的光子条件下实现海森堡极限精度。
2026-07-17 quant-ph
Dynamically Error-Corrected Gates for Universal Quantum Computation
在现实设备中的可扩展量子计算要求在存在退相干和操作误差的情况下能够有效地实现精确的控制。我们提出了一个一般的建设性的程序，在开放量子系统上没有编码或测量开销的情况下设计鲁棒的幺正门。我们的研究结果允许一个低级别的错误校正策略，完全基于汉密尔顿工程使用现实的有界强度控制，并可能大大降低实施要求的容错量子计算架构。
2009-01-20 quant-ph
Hyper-decoherence in Density Hypercubes
我们研究超退相干在三个操作理论从文献中，最近推出的高阶CPM建设的所有例子。其中，我们表明密度超立方体理论是最丰富的后量子现象。具体地说，我们证明了密度超立方体到量子系统的概率超退相干的存在性，并计算了相关的超相位群。这使得密度超立方体具有重要的基础意义，作为一个理论的例子，它以原始和不可预见的方式避开了最近的不去结果，同时显示了完全成熟的操作语义。
2021-09-06 quant-ph
Entanglement Relativity in the Foundations of The Open Quantum Systems Theory
现实的多粒子系统动态地与它们的环境交换粒子。在经典物理学中，组成粒子数量的微小变化通常被认为是不相关的。然而，在量子力学的背景下，由于所谓的纠缠相对论，这种和类似的结构变化通常会受到影响。本文指出了导出封闭量子系统的交替分区的子系统的主方程的困难。我们发现，Nakajima-Zwanzig投影方法不能直接用来解决这个问题。不断出现的任务和前景的一致的基础进行检查。
2015-04-22 quant-ph
The Transformation-Response Framework: An Operational Reformulation of Quantum Mechanics
Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）
提出变换-响应框架，将量子态定义为系统对局部群变换的响应函数，通过正定性公设导出标准量子力学形式，包括希尔伯特空间、玻恩规则、薛定谔方程和费曼路径积分，具有背景无关和时间中性特点。
2026-06-08 quant-ph
Operational Theory of Homodyne Detection
在量子测量的操作方法框架内，我们讨论了一种带有非完美探测器的平衡零差探测方案。我们表明，一个现实的零差测量所描述的一个家庭的操作可观的，取决于实验设置，而不是一个单一的字段正交运营商。我们发现这个家庭的一个明确的形式，它完全表征的实验设备，是独立的测量系统的特定状态。我们还获得了操作零差观测的设置与随机相位，最近已被应用于超快测量的脉冲二极管激光器的光子统计。运算公式直接给出了被测场的本征量子涨落与被测噪声之间的关系。我们证明了这两个例子：操作的不确定性关系的字段求积，和零差检测抑制波动的光子统计。
1996-09-27 atom-ph physics.atom-ph quant-ph
Testing Link Fidelity in a Quantum Network using Operational Form of Trace Distance with Error Bounds
该研究针对量子网络评估的实际应用缺口，推导多节点网络的新型操作型迹距离，建立含误差界的迹距离-保真度基准，衔接量子操作与张量网络分析，为真实误差下的量子网络性能评估提供稳健框架。
2024-04-16 math.QA quant-ph
Resource Theory of Contextuality
除了上下文在量子理论基础中的重要作用之外，这种内在的量子特性已经被确定为在不同任务中量子优势的潜在资源。因此，从资源理论的角度研究语境性具有根本的重要性，它为将财产作为一种可操作的资源进行正式处理提供了一个强有力的框架。在这篇文章中，我们回顾了最近的发展，资源理论的上下文和连接与操作应用这个属性。
2019-04-08 math-ph math.MP 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
Exploring entanglement resource in Si quantum dot systems with operational quasiprobability approach
我们刻画了对电荷噪声敏感的两量子比特信号的量子纠缠。我们的工作例子是从硅双量子点（DQD）平台产生的时间响应，其中单量子比特旋转和双量子比特受控非操作在时间上顺序进行，以产生任意纠缠态。为了描述两量子比特态的纠缠，我们采用了边际操作准概率（OQ）方法，如果一个给定的状态是纠缠的，则允许概率函数为负值。虽然在半导体器件中无处不在的电荷噪声严重影响了DQD平台中实现的逻辑运算，导致幺正运算的保真度以及由此产生的两量子比特状态的巨大退化，但OQ驱动的纠缠强度的模式证明是相当不变的，表明尽管物理系统暴露于噪声，但量子纠缠的资源没有被显著破坏-量子点之间的交换相互作用的驱动波动。
2022-09-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Explaining versus Describing Human Decisions. Hilbert Space Structures in Decision Theory
School of Business（商学院）；Centre IQSCS（IQSCS中心）
尽管量子结构在模拟长期存在的人类判断和决策难题方面取得了令人印象深刻的成功，但{ \it量子认知研究计划}仍然面临着其解释力的挑战。事实上，量子模型引入了新的参数，这些参数可能适合经验数据，但不一定解释它们。此外，人们想知道是否更一般的非经典结构更好地装备模型的认知现象。在本文中，我们提供了一个{ \it决策过程的现实操作基础}使用一个已知的决策难题，{ \it埃尔斯伯格悖论}，作为一个案例研究。然后，我们阐述了一种新的代表性的埃尔斯伯格决策的情况下，应用标准的量子对应规则映射到量子数学术语的现实操作实体。这一结果为量子希尔伯特空间结构在人类认知中的普遍应用开辟了一条独立的、基础性的而非现象学的动机之路。
2019-04-04 cs.AI q-bio.NC quant-ph
Robustness of coherence: An operational and observable measure of quantum coherence
量化相干性是量子基础和量子技术的一项重要工作。在最近引入的量子相干性资源理论的背景下，定义并证明了相干性的鲁棒性是完全单调的。该测度被证明是可观测的，因为它可以被改写为任何量子态的相干见证算子的期望值。相干的鲁棒性分析评估有关类的状态，并给出了一个有效的半定程序，计算它的一般状态。最后提供了一个可操作的解释：相干性的鲁棒性量化了相位鉴别任务中量子态的优势。
2016-04-12 cond-mat.other math-ph math.MP
Anyons in the Operational Formalism
量子力学的运算形式主义寻求将理论建立在物理上动机良好的公理的坚实基础上[1]。它成功地导出了一般量子系统的费曼规则[2]。其他的阐述也将同样的逻辑应用于全同粒子的问题，证实了所谓的对称化假设[3]：只有两种选择是费米子和玻色子[4，5]。然而，这似乎与二维系统的结果背道而驰，二维系统允许任意子，具有费米-狄拉克和玻色-爱因斯坦之间的统计数据的粒子（参见[6]的评论）。在这次演讲中，我们将表明，在两个维度的结果可以与操作结果兼容。也就是说，我们将证明任意子行为是二维空间拓扑的结果，而不依赖于粒子是相同的;但是，如果粒子是相同的，那么所得到的系统仍然是任意子的。
2014-10-29 math-ph math.MP physics.hist-ph
A principle of information conservation for physical laws (Hidden information in quantum systems?)
信息守恒的原则是在抽象的条款，以排除概率物理定律，必须存在的状态轨迹。它还提供了一个几何热力学机制的概率分布的外观在操作层面上，因此可以提供一个动力学解释玻恩规则的量子概率。几何和操作概率之间的这种联系被认为是一个很有前途的角度，可以从这个角度研究量子系统中“隐藏信息”的潜力，并更广泛地指导量子基础的工作。
2020-11-06 math-ph math.MP quant-ph
Connecting Quantum Contextuality and Nonlocality
Xiamen University（厦门大学）；City University of Hong Kong（香港城市大学）
本文通过sheaf理论和图论框架，探讨量子情境性与非局域性之间的联系，揭示其在量子技术中的作用。
2026-02-26 math-ph math.MP physics.optics
Diamond quantum thermometry: From foundations to applications
金刚石量子测温法利用了金刚石中颜色缺陷中心的光学和电学自旋特性，并作为一种量子传感方法，表现出高精度和鲁棒性。与现有的发光纳米测温技术相比，金刚石量子温度计可以在很宽的温度范围内工作，传感器空间尺度从纳米到微米不等。此外，金刚石量子温度测量在包括电子学和生物学在内的几个应用中被采用，以利用纳米级温度测量来探索这些领域。本综述涵盖了基于自旋和全光学方法的金刚石量子测温的工作原理，金刚石材料的开发重点是测温，以及基于需求的技术要求在电气和生物系统中的应用实例。
2021-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph
Operational axioms for diagonalizing states
在量子理论中，每个态都可以对角化，即分解为完全可区分的纯态的凸组合。这种基本结构在量子力学、量子信息论和量子统计力学中扮演着普遍存在的角色，它为优控和熵的概念提供了基础。一个自然的问题随之而来：我们能否从纯粹的操作公理中重建这些概念？我们在一般概率理论的框架中解决这个问题，提出了一组公理，保证每个状态都可以对角化。第一个公理是因果性，它确保了一个二分状态的边际是明确定义的。然后，纯度保持声明纯变换的集合在复合下是封闭的。第三个公理是纯化，它允许分配一个纯态的系统与其环境的组成。最后，我们引入了纯共享公理，指出对于每个系统，至少存在一个纯效应以单位概率发生在某个状态上。对于满足我们的四个公理的理论，我们展示了一个建设性的算法对角化每个给定的状态。对角化的结果使我们能够制定一个占主导地位的标准，捕获的可转换性的状态的操作资源理论的纯度，随机可逆变换被视为自由操作。
2015-11-05 cs.IT math.IT quant-ph
Thermodynamic work from operational principles
近年来，我们目睹了一个集中的努力，使小规模系统的热力学意义。主要困难之一是捕捉一个合适的功的概念，以一种类似于宏观机器所扮演的角色的方式，现实地模拟量子机器的目的，通过理想化的提升重量中存储的能量。尽管有几次尝试通过提出特定的模型来解决这个问题，但这些模型远远不能真实地捕捉到量子机器所期望执行的转换。在这项工作中，我们采用了一种新的策略，考虑任意类型的系统，可以附加到一个量子热机和寻求工作量词。这些函数衡量过渡的价值，并将工作概念概括为举重模型之外的概念。我们这样做是通过强加简单的操作公理，任何合理的工作量词必须满足，并从他们严格的数学条件与明确的物理解释。我们的方法使我们能够推导出热力学理论的大部分结构，而不需要把功的定义作为一个原始的概念。对于任何一个功量词，我们都可以导出一个数量第二定律，即用非平衡资源所能完成的功与创造它所需的功的界限，我们还详细讨论了可逆性和相关性在第二定律中的作用。此外，我们恢复通常的识别工作与能量的自由度与消失熵作为一个特殊的情况下，我们的形式主义。我们的数学结果可以用抽象的公式表示，并且具有足够的一般性，可以推广到量子热力学以外的其他资源理论。
2015-12-16 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
