An epistemic interpretation of quantum probability via contextuality
根据标准的观点,量子力学(QM)是一个上下文理论和量子概率不满足柯尔莫哥洛夫公理。我们表明,通过考虑与测量程序相关的宏观背景和它们背后的微观背景(μ背景),人们可以解释量子概率的认识,尽管它的非柯尔莫哥洛夫结构。为了达到这一结果,我们引入一个谓词语言L(x),一个经典的概率测度,它和一个家庭的经典概率测度集的μ上下文,家庭的每个元素对应于一个(宏观)的测量过程。因此,通过只使用柯尔莫哥洛夫概率测度,我们可以在任何量子系统的属性集上定义平均条件概率,这些量子系统允许认识论解释,但不一定满足柯尔莫哥洛夫公理。与QM中的状态相关的广义概率测度可以被看作是这些平均概率的特殊情况,这解释了它们如何可以是非经典的,并为它们提供了认识论解释。此外,兼容和不兼容的属性之间的区别是解释在一个自然的方式,纯理论的经典条件概率与经验可检验的量子条件概率共存。
2018-06-24 quant-ph
What is really "quantum" in quantum theory?
通过分析量子理论的概率基础,我们明白了所谓的量子概率演算(包括玻恩定则)并不是“量子”的主要区别特征。这个演算只是上下文概率演算的一个特殊变体。特别是,我们通过使用上下文概率模型(例如,冯·米塞斯模型(von Mises Model)。证明了EPR-玻姆-贝尔的考虑并不是关于“量子”的,而仅仅是关于语境的。我们的猜想是,“基本量子元素”是描述概率对上下文非常特殊的依赖性的薛定谔演化。主要的量子奥秘既不是希尔伯特空间中的概率演算,也不是物理观测量的非对易(海森堡)表示,而是上下文概率的薛定谔演化。
2003-01-13 quant-ph
Discriminating mirror symmetric states with restricted contextual advantage
广义的非语境性概念提供了一条途径,可以探索量子理论与经典解释的根本背离。近年来,在各种信息处理任务中提取不同形式的量子优势受到了极大的关注。在最近的工作[D. Schmid和R. W. Spekkens,Phys. Rev. X 8,011015(2018)]已经证明,当两个非正交纯量子态被提供相等的先验概率时,对它们的区分需要上下文优势。我们将工作推广到任意先验概率以及三个任意镜像对称状态。我们表明,上下文的优势,可以获得任何值的先验概率时,只有两个量子态存在于任务。但令人惊讶的是,在三个镜像对称状态的情况下,上下文优势仅适用于状态准备的先验概率的限制性范围。
2021-12-29 quant-ph
Probabilities from envariance?
祖雷克声称,他在对量子态的本体论非坍缩解释的背景下,非循环地推导出了玻恩定则,而没有任何“机械的上帝强加的经典性症状”。“在简要回顾了Zurek的推导之后,有人认为这种说法即使不是完全不合理,也是夸大了。为了证明玻恩定则是从确定性演化的量子态中非循环地产生的,假设量子态以某种方式与概率相关联,然后证明这些概率是由玻恩定则给出的是不够的。我们必须证明,在量子态的本体论不坍缩解释的背景下,不可约概率是如何产生的。有人认为,迄今为止所有尝试都失败的原因是,量子态从根本上说是计算可能的测量结果之间的相关性的算法,而不是进化的本体论状态。
2004-01-29 quant-ph
Quantum Pyragas control: Selective-control of individual photon probabilities
金字塔控制允许在应用非线性科学中稳定不稳定状态。我们建议应用一个量子版本的金字塔协议,以控制个人的光子概率,否则只能在全球范围内访问的量子光发射器的光子概率分布。量子金字塔控制的多功能性的情况下,两个级别的发射体在脉冲激光驱动的半腔。我们表明,单光子和双光子事件响应在一个定性不同的方式半腔诱导的反馈信号。单光子事件被增强或抑制,这取决于参数的选择。相比之下,对于所选的脉冲区域,双光子事件仅经历高达$50\%$的增强。在此,我们提出了一种通过时间延迟反馈设置的量子金字塔控制的实现。
2019-01-07 quant-ph
Quantum fluctuation theorems, contextuality and work quasi-probabilities
根据Perarnau \emph{et al}最近的一个不可行的结果,我们讨论了量子涨落定理中上下文的作用。我们表明,任何波动定理再现经典状态的两点测量方案要么承认一个概念的工作准概率或未能描述协议表现出上下文。相反,我们描述了一个协议,平滑插值之间的两点测量工作分布投影测量和Allahverdyan的工作准概率弱测量,并表明,后者的负性是一个直接的签名上下文。
2018-01-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Operational Shadows of Hilbert-Space Probabilities
Institute for Theoretical Physics, TU Wien(维也纳技术大学理论物理研究所)
研究在量子情境中,通过校准旋钮改变测量配置时概率的变化,对比不同响应模型,探讨操作重合与多情境非经典性,借助法卡斯引理明确经典扩展存在与否的条件。
2026-07-13 quant-ph
Probabilistic Inequalities and Upper Probabilities in Quantum Mechanical Entanglement
本文分析了Bell型纠缠态和GHZ纠缠态联合几率的存在性。然后,我们提出了使用非单调上概率作为一种工具,以获得一致的上下文隐变量的联合上概率。最后,我们表明,对于没有错误的极端例子,GHZ状态允许定义的联合上概率是一致的强相关性。
2010-10-15 quant-ph
Value Assignments to Observables Depending on a History of Context Change
考虑到语境的历史变化,功能合成原则得到了推广。对佩雷斯例子的分析显示了价值分配的滞后性。它示出的值分配依赖于上下文变化的历史是可能的情况下,状态向量的希尔伯特空间是有限维的。
2007-04-10 quant-ph
Quantum contextuality from measurement invasiveness
Università degli Studi di Milano(米兰大学);ICFO – Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(巴塞罗那光子科学研究所,巴塞罗那科学技术研究院);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano(意大利国家核物理研究所,米兰分部)
本文提出通过随机线性映射分析量子上下文性,揭示测量侵入性对概率分布的影响,并为单个三能级量子系统提供上下文性量化方法。
2026-04-07 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
Conditional probabilities of measurements, quantum time and the Wigner's friend case
本文在无时间量子形式体系中,利用 Gleason-Bush 定理和 POVM 推导非相对论相继测量的单时条件概率,并据此澄清维格纳朋友情景不存在悖论。
2022-03-07 quant-ph
Quantum coherence and negative quasi probabilities in a contextual three-path interferometer
Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University(广岛大学先进理工学研究科)
本文提出利用五阶段干涉仪中的正交关系和负Kirkwood-Dirac分布,对三维希尔伯特空间中的纯态进行非经典关联分类。
2026-01-09 physics.optics quant-ph
Indistinguishability and Negative Probabilities
在本文中,我们研究了量子系统的不可逆性与符号(或负)概率之间的联系。我们这样做,首先介绍了一个测量理论的定义,受量子上下文研究的启发,有符号的概率。然后,我们认为,本体论的不可否认性导致无信号条件和负概率。
2020-07-29 math-ph math.MP quant-ph
No-signalling-based version of Zurek's derivation of quantum probabilities: A note on "Environment-assisted invariance, entanglement, and probabilities in quantum physics"
Zurek推导出了纯联合态中二分量子系统的施密特基态的量子概率,假设如果一方的行为可以被另一方撤销,它们不应该受到另一方行为的影响(“概率不变性”)和一个辅助假设。我们认为,一个自然的推广的辅助假设实际上是强大到足以产生玻恩规则本身,但Zurek的论点和协议可以适应做没有这个假设,在成本使用概率的不变性在两个方向。我们考虑了不变性的其他动机,一个是基于无信号约束,即量子系统的一个子系统上的动作不允许向与第一个子系统完全不同的另一个子系统发送信号,另一个可能是最强的量子力学的相对态解释。部分原因是,我们认为,我们的版本和祖雷克的论点的原始版本的相对吸引力部分取决于是否解释量子形式主义的相对状态或明确的测量结果。
2003-12-17 quant-ph
Some conceptual issues involving probability in quantum mechanics
本文讨论了量子力学中有关概率的一些问题,特别着重讨论了GHZ定理。我们建议使用非单调上概率作为一种工具,以获得一致的联合上概率系统,只有上下文隐变量是可能的。
2000-01-08 quant-ph
Negative Probabilities, Fine's Theorem and Linear Positivity
在量子理论和其他物理学领域的许多情况下,准概率似乎在物理上有用,但可能是负的。对这些物体的解释根本不清楚。在本文中,我们表明,准概率自然分为两个性质不同的类型,根据其非负边缘是否可以或不能匹配到一个非负概率。前一种类型,我们称之为可行的,在性质上类似于真实的概率,但后一种类型,我们称之为非可行的,可能没有合理的解释。确定匹配给定边缘的概率的存在性通常是一个重要的问题。在简单的例子中,精细的定理表明,贝尔和CHSH类型的不等式提供了其存在的标准,这些例子被详细考虑。我们的结果有后果的线性积极性条件的Goldstein和佩奇的背景下的历史方法的量子理论。虽然这是一个非常弱的条件分配的概率,它失败在一些重要的情况下,我们的结果表明,概率显然存在。我们推测,我们的方法,匹配概率的一组给定的边缘,提供了一个一般的方法分配概率的历史,我们表明,它通过了Diósi测试的统计独立的子系统。
2013-01-28 quant-ph
Excluding joint probabilities from quantum theory
量子理论并没有为两个不可对易观测量的联合概率提供唯一的定义,这是继单个观测量的玻恩概率之后的下一个重要问题。相反,人们提出了各种定义,例如通过准概率或通过隐藏变量理论。在回顾了联合概率的公开问题后,我们将其与量子不精确概率联系起来,这是非上下文的,并且与量子概率预期的所有约束一致。我们研究了二维希尔伯特空间中两个不可对易的观测量,证明了不存在适用于任何量子态的精确联合概率,并且与不精确概率一致。这与Bell和Kochen-Specker的定理形成对比,该定理排除了维度大于2的希尔伯特空间中两个以上非对易观测量的联合概率。如果定义中包含测量上下文,则不再排除联合概率,但它们仍然受到不精确概率的约束。
2018-03-18 cond-mat.stat-mech physics.data-an quant-ph
Form of Contextuality Predicting Probabilistic Equivalence between Two Sets of Three Mutually Noncommuting Observables
本文构造具有状态无关概率和的伪语境量子系统,利用超图的量子与经典实现界限差异刻画测量语境性。
2024-04-04 quant-ph
Transition Probability for Class of Two Level System Time Dependent Hamiltonians
考虑了一类由显式含时哈密顿量描述的二能级系统的跃迁几率。只要无限时间极限的逼近是非平凡的,对于大的t,它至少以1/t的速度下降,跃迁概率就采取一种特别简单的形式,只取决于在这个极限中的哈密顿参数的值。
2016-12-06 quant-ph
Quantum Conditional Probabilities and New Measures of Quantum Information
我们使用一种新形式的量子条件概率来定义新的动态背景下的量子信息的措施。我们探索我们的新量和量子信息的标准度量之间的关系,例如冯诺伊曼熵。这些量使我们能够找到量子信息理论中一些标准结果的新的证明,如冯诺伊曼熵和Holevo定理。潜在的概率分布的存在有助于阐明这些结果的概念基础。
2022-12-08 quant-ph
The quantum maxima for the basic graphs of exclusivity are not reachable in Bell scenarios
本文证明了排他性基本构件(奇孔和最简单的奇反孔)的量子极大值概率无法在Bell场景中实现,并据此提出推测,同时解释了量子概率判定问题的差异及原理识别的简化。
2024-02-14 quant-ph
Bounding quantum contextuality with lack of third-order intereference
最近提出了许多简单的原则,可以解释在非定域性和上下文实验中可能的实验概率集的量子限制。然而,这些原则之间的影响是已知的。这里它表明,缺乏不可约的三阶干扰,(一旦我们考虑了$n$ -sit实验中狭缝对之间的干涉,就没有概率干涉是不可解释的这一思想的概括)意味着被称为E原理或一致排他性的原理(即,如果一组实验结果中的每一对在某种度量上都是唯一的选择,则它们的概率与存在其中它们都是排他性的进一步测量一致)。这是迈向量子非定域性和上下文性的更统一理解的一步,这有望从最小的、容易掌握的假设中推导出重要的结果。作为一个示例,该结果意味着缺少三阶干扰将CHSH-贝尔不等式的违背限制为2.883。
2015-05-01 quant-ph
On The Complete Description Of Entangled Systems Part I: Hidden Variables And The Context Communication Cost of Simulating Quantum Correlations
某些形式的量子型概率和关联的经典模拟能够违反布尔的可能经验条件,例如Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式,甚至超过Tsirelson界限。这可以通过传送对测量上下文进行编码的单个比特来实现。
2022-11-24 quant-ph
On generalized probabilities: correlation polytopes for automaton logic and generalized urn models, extensions of quantum mechanics and parameter cheats
对非经典概率的三种扩展和重新解释进行了评述。(i)本文将量子力学的概率公理推广到迹1的自伴正算子。此外,我们还讨论了任意正规算子的笛卡尔分解和极分解,以及相应观测量的可操作性。因此,我们审查和强调使用的观察,最大限度地代表了上下文。(ii)在第二部分中,我们讨论了Pitowsky多面体的自动机逻辑以及广义瓮模型和评估方法,找到由此产生的布尔贝尔型(中)等式。(iii)最后,所谓的“参数作弊”的介绍,其中参数双射和非线性变换的方式,经典系统模仿量子相关性,反之亦然。甚至有可能引入比量子不等式更强的违反布尔-贝尔型不等式的参数欺骗,从而侵入Tsirelson极限。付出的代价是不统一。
2001-06-29 quant-ph
Transition Probabilities in Generalized Quantum Search Hamiltonian Evolutions
量子计算中的一个相关问题是,根据薛定谔的量子力学演化,一个合适的驱动哈密顿量可以多快地将源态驱动到目标态。在本文中,我们详细研究了计算从源态到目标态的跃迁概率所需的计算方面的连续时间量子搜索问题定义的多参数广义时间无关的哈密顿量。特别是,量化的量子搜索的速度(最小搜索时间)和保真度(最大成功概率)方面的性能,我们考虑了各种特殊情况下出现的广义哈密顿量。在最优量子搜索的背景下,我们发现它有可能在最小搜索时间方面胜过著名的Farhi-Gutmann模拟量子搜索算法。相反,在近最优量子搜索的背景下,我们表明,它是可能的,以确定次优搜索算法能够优于最优搜索算法,如果只有一个足够高的成功概率寻求。最后,我们简要地讨论了速度和保真度之间的权衡的相关性,强调量子信息处理的理论和实践重要性的问题。
2020-02-06 quant-ph
Local realist (but contextual) derivation of the EPR-Bohm correlations
在频率框架下研究了量子力学的概率结构。这种方法可以被解释为量子概率的上下文方法。通过使用相当复杂的频率计算,我们再现了EPR-玻姆关联函数,该函数通常是通过使用希尔伯特空间中的概率演算导出的。我们的EPR-玻姆实验的频率概率模型是一个现实主义的模型-物理观测量被认为是物理系统的客观属性。它也是局部的--在复合系统的一部分上的测量不会干扰该系统的另一部分。然而,我们的结果并不与著名的Bell 'NO-GO'定理相矛盾。贝尔使用传统的(柯尔莫哥洛夫)测量理论方法。我们使用频率方法。在后一种方法中,没有理由假设同时概率分布存在:相应的频率可能会波动,并且不会接近任何确定的极限(贝尔希望将其用作概率)。频率概率推导表明,所考虑的观测量的不相容性在产生EPR玻姆相关中起着至关重要的作用。
2004-07-23 quant-ph
Hilbert space average of transition probabilities
典型性方法和作为其技术表现形式的希尔伯特空间平均法是量子统计力学的重要概念。广泛用于期望值,我们在本文中将其扩展到转移概率。在这种情况下,我们还发现,两个随机均匀分布的状态的转移概率连接到所考虑的运营商的谱统计。此外,在我们的方法中,我们能够考虑状态之间的矩阵元素的分布,这不是正交的。我们将用数值方法证明在可积空间中踢自旋链的相当一般的结果。混乱的政权
2020-08-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Statistical Inference from Imperfect Photon Detection
我们认为光子探测的统计特性与不完美的探测器,表现出暗计数和小于单位效率,在断层重建的背景下。在这种情况下,检测器用于实现某些POVM,其将允许重建所考虑的量子态或量子过程。在这里,我们看看从测量的结果频率推断结果概率的中间步骤,并显示如何在检测器缺陷的存在下以统计上合理的方式进行这种推断。将不同组POVM的结果概率合并到一致的量子态图像中已经在其他地方进行了处理[K.M.R. Audenaert和S. Scheel,New J.Phys.11,023028(2009)]。单光子脉冲测量以及连续波测量涵盖。
2009-06-19 quant-ph
Statistical Contextual Explanation of Quantum Paradoxes
Département de l’Informatique et d’Ingénierie, UQO(乌塔沙大学信息与工程学院)
本文提出统计上下文解释,认为量子概率不完整,需通过实验数据进一步研究以澄清其描述性。
2025-02-22 physics.hist-ph quant-ph
Maximum Likelihood Estimators of Quantum Probabilities
针对量子概率缺乏可操作统计推断方法的问题,本文研究最大似然估计量,证明其可被正确定义且在部分情形下具有闭式解。
2024-01-20 math.ST quant-ph stat.TH
Kolmogorovian Censorship, Predictive Incompleteness, and the locality loophole in Bell experiments
Laboratoire Charles Fabry, IOGS, CNRS, Universit\'e Paris Saclay, F91127 Palaiseau, France.
本文探讨了量子概率在柯莫戈罗夫 censoring 框架下的地位,提出预测不完整性作为保留局域性并符合实验实践的替代方案。
2025-12-17 physics.hist-ph quant-ph
On Universality of Classical Probability with Contextually Labeled Random Variables
人们经常会遇到这样的说法,即经典(柯尔莫哥洛夫)概率论不能处理某些经验发现或实质性理论,甚至与之相矛盾。本说明加入了几个以前的尝试,以解释这些索赔是不合理的,说明这对(不)存在的问题,联合分布,有序事件的概率,和概率的可加性。本说明的重点是表明,这些主张的错误可以通过标记所有涉及的随机变量的上下文来排除。此外,上下文标记还提供了一种有价值的额外方法来分析经验情况的概率方面:确定所涉及的随机变量是否形成从量子力学推广的意义上的上下文系统。因此,在一定程度上,Wang-Busemeyer QQ等式对于问句顺序效应成立,描述它们的系统是非语境的。双缝实验及其行为类似物也被证明形成了一个非上下文系统,具有与描述两个纠缠电子自旋的概率格式相同的概率格式(4阶循环系统)。
2018-04-23 math.PR quant-ph
Graph duality as an instrument of Gauge-String correspondence
我们探讨了两个分支图之间的身份,并提出了规范重力对应的背景下的物理意义。从数学的观点来看,恒等式将与酉群的分支图$\mathbb{GT}$相关的概率与对称群的分支图$\mathbb{Y}$相关的概率等同起来。为了提供物理意义的身份,我们确切地再现这些概率的平方三点函数涉及某些钩形背景。我们研究这些背景的上下文中的LLM几何形状,发现它们是域壁插值两个不同半径的AdS空间。我们还发现,在某些情况下,概率匹配的特征值的一些可观的,嵌入链电荷。最后,我们讨论了全息解释的数学恒等式通过我们的结果。
2016-05-21 gr-qc hep-th math-ph
Unitary-orbit classification and a refinement theorem for context-independent projective probabilities
本文对含固定结果投影的投影测量的酉轨道进行分类,证明精细化一致性等价于上下文无关性,结合Gleason定理得到概率的Born形式,给出轨道图的结构刻画。
2026-08-19 math-ph math.MP quant-ph
Biorthogonal Quantum Mechanics: Super-Quantum Correlations and Expectation Values without Definite Probabilities
我们提出了构造在有限伽罗瓦域GF(3)和GF(9)上的向量空间上的突变版本的量子力学。我们在这里考虑的突变是不同于我们在以前的论文中提出的伽罗瓦场量子力学。在这个新的变异中,保留了期望值的规范表达式,而不是概率的规范表达式。事实上,概率是不确定的。进一步证明了有限域GF(9)上的突变量子力学具有超量子关联(即Bell-Clauser-Horne-Shimony-Holt界为4).我们评论这些结果的基本物理意义的背景下,量子引力。
2013-01-09 gr-qc hep-th math-ph
Collapse of the many-worlds interpretation: Why Everett's theory is typically wrong
我们分析的背景下,埃弗雷特的多世界解释的概率的客观意义。为此,我们详细研究了弱大数定律和典型性的作用以及普遍可忽略的概率(通过古诺和博雷尔的作品)。我们证明,埃弗雷特的理论没有提供任何线索,固定的概率规则,因此矛盾的经验事实和玻恩定律。
2021-09-22 physics.hist-ph quant-ph
On relations between probabilities under quantum and classical measurements
我们表明,所谓的量子概率规则,通常在物理学文献中提出的量子和经典测量下的概率关系之间的本质区别的参数,是不是,因为它通常被认为是相反的规则添加不相容事件的概率。当然,后者在经典和量子物体上的所有测量情况下都是有效的。我们还讨论了类似于经典情形的量子测量情形,对应于经典的Bayes条件概率公式。我们证明了在纯经典和实验证明的直接频率参数的框架[Khrennikov(1999,2000,2001)]和在描述广义量子测量的量子随机方法的框架(Loubenets(2000); Barndorff-Nielsen和Loubenets(2001)]中描述这种量子测量情况的兼容性。鉴于导出的结果,我们认为,即使在经典概率的经典贝叶斯公式描述了一个特定的情况下,所考虑的测量情况,这是特定的上下文无关的测量。我们在量子随机方法的框架中和在直向频率论证的框架中导出的概率变换之间的关系形式的相似性再次强调,投射(冯·诺依曼)测量仅对应于量子理论中的一种非常特殊的测量情形。
2003-04-28 math-ph math.MP quant-ph