Can we close the Bohr-Einstein quantum debate?
最近的实验可以得出结论,贝尔型不等式确实被违反,因此重要的是要理解它的含义,以及我们如何解释远距离测量结果之间存在强相关性。我们是否必须宣布:爱因斯坦错了,自然界是非定域的,非定域关联是由于量子魔法而产生的,并以某种方式从时空之外出现?幸运的是,这样的结论是没有根据的,因为如果描述测量仪器的补充参数被正确地纳入一个理论模型,然后贝尔型不等式可能无法证明。在我们的模型中,测量结果既不是预先确定的,也不是以不可约的随机方式产生的。我们详细解释了为什么,与一般的信念相反,引入设置相关参数并不限制实验者的选择自由。由于贝尔型不等式的违反并不允许得出结论,自然是非局部的,量子理论是完整的,因此玻尔-爱因斯坦量子辩论可能不会结束。继续这场辩论不仅对更好地理解自然界很重要,而且对量子现象的各种实际应用也很重要。
2017-05-31 physics.hist-ph quant-ph
Two-slit diffraction with highly charged particles: Niels Bohr's consistency argument that the electromagnetic field must be quantized
我们分析了尼尔斯·玻尔提出的高电荷粒子双缝干涉实验,该实验认为基本量子力学的一致性要求电磁场必须是量子化的。在实验中,粒子通过狭缝的路径是通过测量它在大距离处产生的库仑场来确定的;在这些条件下,干涉图样必须被抑制。关键在于,当粒子的轨迹被狭缝衍射弯曲时,它必须辐射,而辐射必须带走相位信息。因此,辐射场必须是一个量子化的动力学自由度。另一方面,如果我们同样试图通过测量粒子产生的牛顿引力势来确定一个大质量粒子通过干涉仪的路径,那么干涉图样必须比普朗克长度更精细,因此是不可分辨的。与电磁场不同,玻尔的论证并不意味着引力场必须量子化。
2009-02-16 cond-mat.other hep-th 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
Has CHSH-inequality any relation to EPR-argument?
我们强调的作用,精确的相关性漏洞,试图连接CHSH型不等式与EPR参数。通过使用这样的不平等实验测试理论与隐变量的可能性提出了质疑。突出了原来的贝尔不等式的作用。作为不相容性的一种新的检验,本文提出了用玻尔的精神解释CHSH不等式。玻尔、爱因斯坦、波多尔斯基、罗森、贝尔、克劳泽、霍恩、希蒙尼、霍尔特、德布罗意、赫兹和玻尔兹曼等对理论与实验相互关系的看法给我们以启示。
2018-08-11 physics.hist-ph quant-ph
Against identification of contextuality with violation of the Bell inequalities: lessons from theory of randomness
语境性是当今量子基础,特别是量子信息理论基础中最热门的话题。这一概念的特点是方法和解释的巨大差异。语境研究的最强趋势之一是将语境与违反贝尔不等式联系起来。我们称这种情境性为{ \it Bell test contextuality}(BTC)。在本说明中,我们批评了BTC方法。它可以与试图通过随机性测试(或一批测试,如NIST测试)来识别复杂且理论上不平凡的随机性概念进行比较。考虑到所有的实验条件(上下文),我们对{ \it Bohr contextuality}进行了验证。在最简单的情况下,可观测$A$的测量上下文被简化为与兼容的可观测$B.$的联合测量。我们称之为{ \it联合测量上下文}(JMC)。虽然JMC是基于反事实的使用,通过考虑它在一般玻尔的框架,它是可能的处理JMC的物理基础。我们建议(类似于随机性)用Bell检验在实验数据中证明JMC,但只证明而不减少。
2021-12-23 math.PR quant-ph
Comment on Consequences of the single-pair measurement of the Bell parameter
UQO(乌塔瓦大学)
评论指出,Virzi等人实验中测量的参数并非贝尔参数S,因此不挑战贝尔测试的理解或量子力学解释。
2026-01-05 quant-ph
Bell's theorem tells us NOT what quantum mechanics IS, but what quantum mechanics IS NOT
非定域性,或量子非定域性,是量子基础和信息科学界的流行语,据称描述了贝尔定理的含义。当这些短语被认真对待时,也就是说,贝尔定理揭示了非定域性是微观世界量子描述的固有特征,这导致了逻辑矛盾,这将在这里讨论。事实上,贝尔定理被理解为量子预言违反了贝尔不等式,它与玻尔的互补性概念是一致的。因此,如果说它指向什么的话,那就是玻尔原理的重要性,但即使这也不是一个明确的含义。非定域性是贝尔定理的一个必然结果,只有当我们通过采用某种形式的实在论来拒绝互补性时,不管它是额外的隐变量,额外的隐原因,等等,或反事实的确定性。这篇文章包含两个基本上独立的部分。第一个是写给任何对这个话题感兴趣的读者的。第二部分,讨论局部因果关系的概念,是针对在该领域工作的人的。
2015-01-22 physics.hist-ph physics.pop-ph quant-ph
Contextuality, Complementarity, Signaling, and Bell tests
本文综述了互补性与语境性的相互作用及其与贝尔不等式的联系,指出贝尔不等式是对语境性的统计检验,并探讨了信号传递的影响及默认语境性理论。
2022-08-15 math.PR quant-ph
Can quantum-mechanical description of physical reality be considered incomplete?
为了纪念阿什尔·佩雷斯,我们讨论了他的论文导师和导师内森·罗森与阿尔伯特·爱因斯坦和鲍里斯·波多尔斯基在1935年写的一篇最重要和最有影响力的论文。在那篇论文中,被称为EPR的三人组质疑了量子力学的完整性。作者认为,当时的新理论不应该被认为是最终的,因为他们认为它无法描述物理现实。爱因斯坦和玻尔之间的史诗般的战斗在同年晚些时候玻尔的回应之后加剧了。三十年过去了,约翰·S。贝尔给出了一个毁灭性的证据,证明EPR论证存在致命缺陷。我们的论文的目的是对原始EPR论文进行批判性分析,并以70年前就可以完成的方式指出其逻辑缺陷,而无需等待贝尔定理。我们还提出了一个概述玻尔的反应,在利益显示它如何未能解决的EPR论点的要点。
2006-12-30 quant-ph
Can Equivalence Principle be consistent with the Bohr-Somerfeld-Hansson Theory of the Newtonian Gravity
在这项工作中,我们考虑的玻尔-索末菲-汉森(旧的或准经典的)量子理论的牛顿引力,即"引力原子"的一些后果。我们证明,在这种情况下(引力中心力和量子化的角动量)离心加速度成为形式理论依赖于(比例于四度)的质量的"引力电子"围绕"引力核"旋转的任何量子数(状态)。它似乎导致了相对论等效原理的矛盾突破,这与真实的实验数据相矛盾。我们证明,这种等效原理打破并没有真正出现在(准经典)量子理论,但它必须出现在一个假设的扩展的量子理论,需要一个经典的解释一样的玻尔-索末菲角动量量子化假设。在某种意义上,它类似于贝尔-阿斯派克特分析,指出量子力学的一个假设的确定性扩展,区别于通常的量子力学,可以重现实验数据,当且仅当它是非局域的(超光速的),与相对论局域性(光度)原理相矛盾。
2010-09-10 physics.gen-ph quant-ph
The Copenhagen interpretation, and pragmatism
在过去,工具主义和量子主义都在量子力学的哥本哈根解释中引入了某些实用主义因素。本文讨论了这种语用主义与对应原理的关系。有人认为,无论是玻尔还是海森堡,都没有采取这些形式之一的“对应”,特别是玻尔的古典态度,使他以不一致的方式将他的对应原理应用于爱因斯坦-波多尔斯基-罗森实验,从而造成了许多混乱。它表明,一个实用主义的实用主义是有利于解释违反贝尔不等式的结果“互补性”的意义上的“相互干扰的联合非理想测量的不兼容的可观”,而不是作为所造成的“非局部影响”。
2007-05-15 quant-ph
Nonlocality and Bohr's Reply to EPR
大卫·默明(David Mermin)最近的一篇论文与本文标题相同,它清楚地表明,他声称在我的推理中发现了一个缺口,这是基于他声称我的论证违反了我自己制定的反事实陈述的意义标准。我没有这样的要求。但我愿意接受它作为保守的充分条件。在我的证明中,这已经意味着自然必须有一个超越实际发生的深层结构。它不诉诸决定论或隐变量的概念,而是在宏观层面上将确实发生的事情与如果某些量子选择发生不同的情况下会发生的事情联系起来。证明中的所有陈述在对深层结构的考察中具有自然的意义。
1997-12-17 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
The Space of all Paths for a Quantum System: Revisiting EPR and Bell's Theorem
在本文中,我们确定一个隐藏的前提贝尔定理:可测性的基础空间。但我们的系统(所有路径的空间,SP)是不可测量的,尽管它复制了标准量子力学的预测。使用它,我们提出了三个反例,贝尔定理,也表明为什么贝尔一样的论点,两个以上的粒子不能在这个模型中进行。此外,我们表明,结果放置在可能的可行的量子力学解释的严格限制:要么解释必须以某种形式表示一个量子系统中的所有路径的系统,或者,作为选择,解释必须窝藏“超距作用“。
2011-09-27 quant-ph
Examining a Hidden Assumption of Bell's Theorem and Counterexamples to Bell's Theorem in the Space of All Paths for a Quantum System
本文实现了一个简单而严格的方式涉及所有路径的量子系统中,无论是配置空间和自旋的粒子相互作用的模型。我们称之为所有路径空间的模型,为量子力学提供了一个局部可解释的概念框架。利用它给出了Bell定理的两个反例。此外,我们还指出,这一结果对量子力学的可行解释施加了严格的限制:要么解释必须以某种形式表示量子系统,表示系统中的所有路径,要么解释必须包含“超距作用”。“我们把远距离作用作为我们量子基础框架的反证法,因为任何因果效应可以在遥远的距离上瞬间发生作用的机制都是完全未知的,是神奇的,近乎荒谬的。
2011-06-13 quant-ph
All quantum observables in a hidden-variables model must commute simultaneously
在量子事件隐变量模型的一组标准假设下,我们证明了所有的可观测量必须同时对易。而且,尽管贝尔的投诉,一个关键条件的冯诺依曼的是相当不现实的,我们表明这些这些条件是完全等同于后来推出的贝尔,科亨和斯派克。众所周知,这些条件也等价于贝尔-克劳泽-霍恩不等式的推导条件,我们可以看到,任何对不等式的实验违反都只能证明量子可观测量不对易。同样的结论也适用于Greenberger-Horne-Zeilinger、Mermin和Peres的优雅的不含不等式的不可行证明。换句话说,通常的隐藏变量模型的假设都太强了,以至于不值得关注,因此需要修改或删除。
2004-02-18 quant-ph
Niels Bohr as a Physicist of Principle
Roma Tre University(罗马第三大学);University of Copenhagen(哥本哈根大学)
该研究主张玻尔采用原理性方法研究量子力学,以协调区分原理与非定域性原理,认为测量相互作用是物理不可逆过程,其张力促使玻尔拒绝建构性解释。
2026-09-07 physics.hist-ph quant-ph
Single-measurement Bell analysis
本文通过联合噪声测量分析量子系统单次实现的贝尔准则,发现所有结果均违反局部隐变量界限,表明非经典测量方案是揭示非经典效应的必要条件。
2025-01-23 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
Växjö Interpretation of Quantum Mechanics
我们提出了批评性的论点,反对个人解释玻尔的互补性和海森堡的不确定原理。这些原则的统计解释讨论的上下文框架。我们支持使用量子形式主义的统计上下文实在论解释的可能性。尽管所有{ \bf no-go}定理(例如,冯·诺依曼、科亨和斯佩克,Bell,.),最近(Quant-PH/0306003和0306069),我们构建了量子力学的实在论基础。在我们的模型中,经典空间和量子空间都是基本{ \bf预空间}的粗糙图像。量子力学不能简化为经典力学。经典表象和量子表象都诱导了前空间信息的约化。
2003-07-28 quant-ph
Bell's theorem, quantum mechanical non-locality and atomic cascade photons
1965年的贝尔定理证明了所有对量子力学的现实解释都必须是非定域的。贝尔定理由两部分组成:第一,导出了一个所有局域实在论都必须满足的相关不等式;第二,证明了量子力学概率在某些情况下违反了这个不等式。在理想实验的情况下,贝尔定理已经被证明。然而,在偏振器和检测器是非理想的真实实验的情况下,该定理尚未被证明,因为证明总是需要一些任意的和{ \em ad hoc}的补充假设。在本文中,我们提出了一个新的和相当弱的补充假设的光子从偏振器出现的合奏,我们表明,爱因斯坦的局部性与这一假设的结合导致的有效性的不等式,违反了一个因素,在实际实验的情况下,高达1.5。此外,目前的补充假设是相当弱的,更一般比Clauser,霍恩,Shimony,霍尔特补充假设。
1998-10-19 quant-ph
Time weakens the Bell's inequalities
考虑到所有的实际测量都是在时间上连续进行的,可以得出结论,自然界中贝尔不等式的违反并不能反驳(即使在理想完美的实验中)坚持局部实在论的理论,因为涉及到一个不可避免的额外假设。然而,为了被接受,这些理论必须预测概率或可观测量的事实和反事实时间平均值的不同值。
2014-02-25 quant-ph
Bohr meets Rovelli: a dispositionalist account of the quantum limits of knowledge
首先,我通过简要介绍理论的数学结构(特别是冯·诺依曼、科亨和斯派克提出的不可行定理)所产生的限制,来考察知识的量子极限问题。然后,我认为,这些定理反映在一个正式的水平,这些实际和实验的设置,需要来了解物理系统的属性。特别是,我讨论了这种关系主义和语境主义的现实观的某些方面,通过比较,在他们的表面上的多样性,玻尔整体主义和罗维利关系主义的形式主义的解释,在内心深处共享一个统一的形而上学的倾向和倾向。这两种解释都基于一个被广泛接受的事实,即量子力学并不描述先前确定的量。在最后一部分,我表明,作为关系主义和透视方法的量子力学的一个结果,宇宙的量子态被视为一个孤立系,原则上是不可能知道的,所以宇宙必须从内部描述分为两个任意的部分。事实上,这是任何两个系统通过物理相关来交换信息的唯一方式。
2020-01-13 physics.hist-ph quant-ph
The Einstein-Podolsky-Rosen Argument and the Bell Inequalities
1935年,爱因斯坦、波多尔斯基和罗森(EPR)发表了一篇重要的论文,他们在论文中声称,量子力学的整个形式以及他们所谓的“实在性判据”意味着量子力学不可能是完备的。也就是说,一定存在着一些量子力学无法描述的实在元素。他们的结论是,在量子力学的背后,一定有一个更完整的物理实在的描述。一定有一个状态,一个隐藏的变量,它比量子力学状态更详细地描述了世界上的事态,它也反映了现实中缺失的元素。在一些更进一步但相当合理的假设下,这个结论意味着在某些自旋相关实验中,测量的量子力学概率应该满足特定的不等式(贝尔型不等式)。悖论在于量子概率不满足这些不等式。这个矛盾的事实已经被过去三十年的几个实验室实验所证实。这个问题在物理学家和哲学家之间仍然是公开的和激烈的争论。它激发了广泛的研究,从最基本的量子力学实验到概率论的基础,再到随机因果关系理论以及自由意志的形而上学。
2007-12-09 quant-ph
The Assumptions of Bell's Proof
虽然人们普遍认为贝尔定理是量子物理学基础中的一个重要结果,但对于贝尔定理究竟表明了什么,人们有很多分歧。大家都同意贝尔从一些假设中得出了与实验事实相矛盾的结论,从而表明至少有一个假设是错误的;但是对于进入论证的假设是什么,人们存在分歧。在本文中,我提出几点,以帮助澄清情况。
2015-01-17 quant-ph
Nonclassical joint distributions and Bell measurements
贝尔式不等式的推导和实验违反涉及不相容观测量的测量。简单互补性不允许这种联合概率分布的存在。此外,不相容观测量的测量需要不同的实验过程,它们不一定必须具有共同的联合统计量。在这项工作中,我们避免了这些困难,提出了一个联合同时测量实验。经过适当的数据变换,我们可以得到贝尔不等式中所有观测量的精确的个体统计量。缺乏积极性或任何其他病理的联合分布,因此检索是一个签名的非经典行为。
2020-06-17 quant-ph
From Bell's Theorem to Secure Quantum Key Distribution
任何量子密钥分发(QKD)协议首先由在经典数据之间产生某种相关性的测量序列组成。我们证明了这些关联数据必须违反某些贝尔不等式才能包含可验证的秘密,否则它们可以通过对更大维度的可分离态进行量子测量来产生。我们介绍了一个新的QKD协议,并证明了它的安全性对任何个人攻击的对手只限于无信令条件。
2005-10-13 quant-ph
From Einstein's Theorem to Bell's Theorem: A History of Quantum Nonlocality
在这个爱因斯坦物理年里,看一下爱因斯坦工作的一个经常被淡化的重要方面似乎是合适的:他对解释量子力学的辩论的贡献。与流行的观点相反,玻尔对爱因斯坦1935年对正统量子力学的完整性的攻击(EPR论文)没有辩护。我认为,爱因斯坦的论证,正如在1946年最清楚地陈述的那样,可以被公正地称为爱因斯坦的实在-定域性-完备性定理,因为它证明了这三个定理中的一个必定是假的。爱因斯坦的直觉是,正统的量子力学的完整性是错误的,但他未能找到一个更完整的理论,尊重现实和局域性。爱因斯坦的定理,可能是爱因斯坦的失败,激发了约翰·贝尔在1964年证明他的实域性定理。这加强了爱因斯坦的定理(但表明他的追求是徒劳的),证明了现实或局部性是一个错误。这首次揭示了量子世界的完全非定域性。
2006-02-08 physics.hist-ph quant-ph
Counterfactual Definiteness and Bell's Inequality
反事实的确定性必须至少作为推导贝尔型不等式所必需的一个公设或公理。它被许多人认为是一个不仅与经典物理学(例如爱因斯坦的狭义相对论)相称的假设,而且还将经典物理学与量子力学区分开来。这是本文的目的表明,贝尔的选择的数学函数和独立变量隐含地包括反事实的确定性,并减少了一般性的物理贝尔型理论,以便显着,没有有意义的比较,这些理论与实际的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森实验可以。
2016-05-16 quant-ph
Non-Boolean Hidden Variables model reproduces Quantum Mechanics' predictions for Bell's experiment
实验证实的贝尔不等式的违反显然意味着两个直觉信念中至少有一个是错误的:以无限速度传播的效应不存在,自然现象的发生与观察无关。放弃这两个信念(通常被称为地方现实主义)中的任何一个都是有争议的。许多理论已经提出调和违反贝尔的不平等与当地现实主义,但没有一个是完全成功的。在本文中,它是回顾,任何理论旨在违反贝尔的不等式必须开始放弃布尔逻辑。问题分为两部分:“软”问题是解释在(非布尔)局部实在论中贝尔不等式的违反。“困难”的问题是预测检测到单个粒子时的时间值。提出了一种简单的隐变量模型,解决了软问题。这是可能的,这要归功于使用向量作为隐藏变量和操作投影,这不符合布尔逻辑。这个模型调和了贝尔不等式与局部实在论的冲突,应该结束几十年的争论。对于困难问题,所引入的模型和量子力学一样是不完整的。有人认为,解决这个难题需要设计一种新的量子计算机,它应该能够接受(非布尔)隐变量作为输入数据,并用确定性阈值条件取代统计玻恩规则。
2022-06-03 quant-ph
Problems of Quantum Measurement
我们从薛定谔方程加上宏观的定义作为一种特殊的热力学极限的测量结果的概率。玻尔认为测量仪器必须是经典的,并且可以经典地描述,这在数学意义上是精确的,类似于经典统计力学和哈密顿热浴的研究。
2007-10-02 quant-ph
Comment on "Bell's Theorem without Inequalities and without Probabilities for Two Observers"
在此评论中,我们表明,Cabello的论点[物理学。86,1911(2001)],证明了任何经典的量子力学模型的非局域性的基础上爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)标准的现实元素,必须涉及至少四个遥远的观察者,而不是两个由作者雇用。此外,我们提出了一个意见的必要性进行一个真正的实验证实Cabello的论点。
2003-06-25 quant-ph
A Zoology of Bell inequalities resistant to detector inefficiency
我们推导出数值和解析的贝尔不等式和量子测量,提出增强抵抗检测器效率低下。特别是,我们描述了几个贝尔不等式,这似乎是最佳的低效率检测器的小维数d= 2,3,4和2个或更多的测量设置在每一边。我们还推广了家庭的贝尔不等式中描述的柯林斯等(物理评论快报。88,040404)以考虑检测器的低效率。此外,我们考虑的可能性对纠缠粒子产生的概率小于1。我们表明,当对生产概率是小的,必须在一般情况下使用不同的贝尔不等式比对生产概率高。
2002-06-12 quant-ph
Causality, Bell's theorem, and Ontic Definiteness
贝尔定理表明,被称为“局域因果性”的合理的相对论性因果原理与量子力学的预测是不相容的。不可能在放弃贝尔定理中任何更著名的假设的同时维持这种类型的令人满意的因果原则。然而,贝尔定理的另一个假设是使用经典逻辑。这个假设的一部分是“本体确定性”原则,也就是说,它必须在原则上是可能的分配确定的真理价值的理论中处理的所有命题。一旦逻辑背景得到某种澄清,就可以看出,拒绝这一原则并没有以任何方式破坏贝尔所使用的因果原则类型。在没有本体确定性的情况下,被称为爱因斯坦定域性的确定性因果条件成功地禁止了超光速影响(包括信号),同时允许违反贝尔不等式的相关性。反对改变逻辑,以及操作和现实的观点的后果,也得到了解决。
2011-02-14 quant-ph
Arbitrary Measurement dependence in tripartite non-locality
局部确定性模型进行贝尔检验需要假设测量独立性。这样一个模型违反了贝尔不等式,这意味着这个假设必须放松。在何种程度上的假设需要放松,以实现违反一些二分贝尔不等式,最近已调查[物理。105,250404(2010),Phys. Rev. A 99,012121(2019)]。在这项工作中,我们研究了所需的最小程度的放松,以模拟违反各种著名的三方贝尔不等式,并打开松弛的可能性,在多方的情况下。局部确定性模型也被提供来实现这些贝尔不等式的违反。
2021-07-26 quant-ph
Whose Knowledge?
鲁道夫·佩尔斯爵士在回答约翰·贝尔对我们理解量子力学的状态的最后一次批评时坚持认为,对量子理论的物理意义给出一个可以接受的解释是很容易的。关键是要认识到,表征一个物理系统的所有密度矩阵所代表的都是关于该系统的知识。在回答贝尔含蓄的反驳“谁的知识?Peierls提出了两个简单的一致性条件,密度矩阵必须满足这些条件,这些条件传达了不同的人可能对同一个物理系统拥有的知识:他们的密度矩阵必须是可交换的,并且必须有非零的乘积。我描述了一个简单的反例,他的第一个条件,但表明,他的第二个条件,其中持有平凡,如果第一个,继续有效,在其缺席。是否必须附加任何其他条件,这是一个悬而未决的问题。
2001-07-30 quant-ph
Relativistic Einstein-Podolsky-Rosen correlation and Bell's inequality
我们在相对论量子理论的框架内制定了Einstein-Podolsky-Rosen(EPR)gedanken实验,以分析由移动观察者进行测量的情况。我们指出,在一定条件下,在运动观测者坐标系中,由于Wigner旋转,同向EPR自旋对的完美反关联会变差,并且在测量方向固定的情况下,Bell不等式的违背程度会随着观测者速度的增加而减小.然而,这并不意味着非局部相关性的崩溃,因为在适当选择的不同方向上保持完美的反相关性。在利用动标架中的EPR关联和贝尔不等式的违反进行量子通信时,必须考虑这种相对论效应。
2002-11-27 quant-ph
How Einstein and/or Schrödinger should have discovered Bell's Theorem in 1936
我们展示了如何可以导致从量子转向贝尔定理的考虑。我们从爱因斯坦的证明开始,假设局域实在论,量子态必须与系统的真实物理态处于多对一(“不完全”)关系。然后,我们考虑一些简单的限制,局部实在论施加在任何这样的不完整的物理现实模型,并显示他们是不可满足的。特别是,我们提出了一个非常简单的演示,没有一个本地隐藏变量不完整的描述性质转向两个合奏,其中之一包含一对非正交状态。从历史上看,贝尔定理并不是这样产生的--在论证中有细微的差别--但它本来是可以的。
2015-03-16 quant-ph
Bell's theorem as a signature of nonlocality: a classical counterexample
对于由两个粒子组成的系统,贝尔定理断言,由局部变量确定的物理量的平均值必须符合一族不等式。在这项工作中,我们表明,一个经典的模型包含一个本地的概率相互作用的测量过程中可能会导致违反的贝尔不等式。我们首先介绍了在经典力学中被构造成量子力学角动量本征态的类似物的两粒子相空间分布。这些分布,然后采用四种方案,其特征在于不同类型的探测器测量角动量。当模型包括探测器和被测粒子之间的相互作用导致系综依赖性时,如果需要守恒总角动量,则违反了相关的贝尔不等式。违反的解释,确定贝尔定理的推导中所作的假设,不履行的模型。这些假设将被认为是过于严格的看到违反贝尔不等式的非定域性的一个忠实的签名。
2008-03-19 quant-ph
Test of the physical significance of Bell nonlocality
该研究针对Bell非定域性的物理意义展开,证明定域隐变量理论的核心假设若失效必为完全失效,排除部分放宽假设的模型,并给出两类可通过类Bell实验排除的隐变量理论的实验验证方案。
2025-05-17 quant-ph
Bell's theorem: A bridge between the measurement and the mind/body problems
本文进一步发展了量子力学的量子二元论、透视和共时性解释,其中被感知的经典的来自退相干的世界(退相干)和被感知的经典的意识中的世界(坍缩)不一定是同一的。因此,量子实在或“{ \it unus mundus}”被视为i)一个物理的非透视因果实在,其中量子到经典的转变是由退相干操作的,以及ii)所有经典的心理物理透视实在的量子线性叠加,由同步性以及因果关系(对应于实际填充世界的经典第一人称观察者)支配。这种解释被称为尼采-荣格-泡利解释,是对维格纳-冯·诺依曼解释的重新想象,这也与玻尔的量子哲学的一些解读相一致。
2021-10-13 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Bell's Theorem, Accountability and Nonlocality
贝尔定理(Bell's theorem)是物理学中的一个基本定理,涉及量子理论和一大类物理理论预测的一些相关性之间的不相容性。在本文中,我们介绍了问责制的假设,这要求它是可能的解释在贝尔实验的许多运行中收集的数据的相关性在每一个单一的运行中发生了什么。在此假设下,利用Colbeck和Renner [Nat. Commun. 2,411(2011)],然后我们证明了以量子理论的扩展形式对这些相关性的任何非平凡的解释都必须违反参数独立性。此外,我们还分析了量子力学结果独立性的违背,并指出它也是非定域性的一种表现。
2014-05-06 quant-ph
Nonlocal setting and outcome information for violation of Bell's inequality
贝尔定理(Bell's theorem)是一个不可行的定理,它指出量子力学不能被基于实在论、自由选择实验设置和两个定域条件(设置(SI)和结果(OI)独立性)的物理理论所复制。我们提供了一个新的分析,它需要什么来违反贝尔的不平等的框架内,在现实主义和自由的选择是假设,通过显示,这是不可能的模型违反没有在一个实验室的信息都设置和结果在遥远的。虽然结果信息可以从共享的隐变量中揭示出来,但假设实验者选择设置的自由迫使设置信息必须非局部转移,即使遵守SI条件。违反CHSH不等式直到其量子力学最大值的关于设置的足够量的传输信息是0.736比特。
2010-08-31 quant-ph
Measurement Incompatibility Based In-equivalence Between Bell and Network Nonlocality
本文研究了多量子源网络中测量不相容性与非定域性的关系,发现线性网络中相容测量即可产生非定域关联,而星型拓扑和非标准网络需不相容测量,揭示了Bell与网络非定域性的不等价性。
2025-08-14 quant-ph
Is Bell's theorem relevant to quantum mechanics? On locality and non-commuting observables
贝尔定理(Bell's theorem)是一个陈述,根据这个陈述,从特定类型的统计分布中获得的平均值必须符合一个不等式族。这些模型,根据EPR的论点,提供了量子力学不相容的量的同时存在。我们首先回顾了不相容观测量的联合分布假设与量子力学的概率结构之间的几个矛盾,并得出结论,贝尔定理预计不会与非对易观测量描述的量子现象相关,无论局部性问题如何。然后,我们试图解开的局部性问题,从联合分布的存在,通过引入两个模型占EPR的相关性,但否认联合分布的存在。我们将看到,这些模型不需要明确地诉诸于非定域性:第一个模型依赖于系综的守恒律,第二个模型依赖于一个等价类,通过这个等价类,不同的配置导致相同的物理预测。
2009-01-12 quant-ph
Bell argument: Locality or Realism? Time to make the choice
本文根据两纠缠光子的贝尔不等式和单中子的类贝尔不等式的实验检验,讨论了量子力学中非客观性-非定域性难题的一种可能的解决方法.我的结论是,这些实验表明,量子力学是非客观的:也就是说,在测量之前,物理可观察量的值不能分配给一个系统。贝尔的非定域性假设必须被拒绝,因为没有直接的实验证实,至少到目前为止。我还考虑了非客观性和语境之间的关系。具体来说,我分析的影响的Kochen-Specker定理的问题上的上下文的量子观测。我认为,正如冯·诺依曼的“不去”定理,Kochen-Specker定理是基于不符合实际物理情况的假设。最后,我提出了一个基于经典的,纯粹的波模型(前量子经典统计场论),一个模型,再现量子概率的测量理论。在这个模型中,连续的场被转换成检测器的离散点击。虽然这个模型是经典的,但它是非客观的。在这种情况下,根据玻尔的观点,非客观性是实验结果依赖于测量环境的结果。
2011-12-23 math-ph math.MP nlin.CD
Investigation of nonlocal information as condition for violations of Bell inequality and information causality
根据局域实在论,非局域信息是破坏Bell不等式的必要条件。从理论上讲,非局部信息本质上是关于远距离结果和测量设置的互信息。在这项工作中,我们证明了,如果测量是自由和公正的,互信息的遥远的结果和设置都是必要的贝尔不等式的情况下,无偏的边际概率的违反。在边际概率有偏差的情况下,我们指出,关于远距离结果的互信息不再是违反贝尔不等式所必需的,而关于远距离测量设置的互信息仍然是必需的。我们还证明了有关远程测量设置的互信息必须包含在传输的消息中,由于测量选择的自由。最后,我们指出,关于遥远的结果和测量设置的互信息是必要的违反信息因果关系。
2010-10-20 quant-ph
Certifying the building blocks of quantum computers from Bell's theorem
量子计算机的能力依赖于其组件忠实地维护和准确处理量子信息的能力。由于这种性质无法通过经典的认证方法,因此需要全新的协议来保证基本组件适用于量子计算。这些协议必须与设备无关,也就是说,如果要将块限定为所有可能的用途,则它们不能依赖于实际实现的特定物理描述。贝尔定理的提出是为了以与器件无关的方式证明产生或测量量子态的块。在这篇手稿中,我们提供了缺失的部分:一种基于贝尔定理的方法,以证明量子信息的存储、处理和传输等相干操作。这就完成了验证量子计算机所有构建模块所需的工具集。我们的方法对实验缺陷具有鲁棒性,因此可以很容易地用来证明今天的量子设备有资格用于未来的量子计算机。
2018-03-29 quant-ph
Kochen-Specker nonlocal hidden variables must include time-ordering to allow for measurement independence of several agents
National University of Singapore(新加坡国立大学);Center for Quantum Philosophy(量子哲学中心)
本文探讨了在涉及多个代理的贝尔型实验中,科恩-斯佩克尔非本地隐变量需要包含时间顺序以保持一致性
2026-05-08 quant-ph
Certifying beyond quantumness of locally quantum no-signalling theories through quantum input Bell test
受局域量子结构约束并满足无信号原理的物理理论可以允许超量子全局态。在标准的贝尔实验中,从任何这样的超量子二分态获得的关联总是可以通过量子态和测量再现,这表明局域量子结构和无信号是隔离量子关联的公理。然而,在这封信中,我们表明,如果贝尔实验推广到允许局域量子输入,那么超量子关联可以由每个超量子态产生。这为我们提供了一种证明局域量子无信号理论的超量子性的方法,反过来又表明需要附加信息原理以及局域量子结构和无信号原理来隔离量子关联。更重要的是,我们的工作确定了附加原理必须对本地输入的量子签名敏感。我们还将我们的结果推广到多体局部量子无信号理论,并进一步分析了一些有趣的影响。
2022-09-28 quant-ph
Exploring Inequality Violations by Classical Hidden Variables Numerically
有越来越多的建议,计算机模拟的量子统计,试图违反贝尔型不等式通过经典的,共同原因的相关性。Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)不等式非常稳健。然而,我们认为,与Einstein-Podolsky-Rosen设置,CHSH是劣于贝尔不等式,虽然和因为后者必须假设纠缠光子单态的反关联。我们模拟了量子行为违反这两个不等式的频率,这取决于光子的数量。99%的时间违反贝尔被认为是一个理想的基准。我们提出了隐藏的变量,违反贝尔和CHSH不等式的概率为50%,和违反贝尔85%的时间时,错过13%的反相关。我们讨论了如何将量子相关性呈现给广大观众,并得出结论,在捍卫隐藏的经典性的主张时,应该要求数值模拟,并坚持反相关性和全部贝尔违反。这个预印本增加了一个关于现实主义的部分,并显示了实际的程序和输出。
2013-08-29 quant-ph
Can Bell's Prescription for Physical Reality Be Considered Complete?
提出了一个实验,以测试贝尔定理在一个纯粹的宏观领域。如果实现了,它将决定一个明显局部的经典系统是否满足贝尔不等式。它强调为什么不应该被假定为持有这样一个宏观系统的不平等没有实际的实验证据。特别是,通过提供一个纯粹的经典,拓扑的EPR-玻姆型自旋相关性的解释,它表明为什么贝尔不等式必须违反在明显的本地,宏观域,就像他们在微观域。
2009-06-29 gr-qc quant-ph
The Two Bell's Theorems of John Bell
许多关于“贝尔定理”的激烈争论是因为这个短语可以指约翰·贝尔证明的两个不同的定理,第一个在1964年,第二个在1976年。他在1964年的定理是量子现象与定域性和决定论的双重假设的不相容性。他在1976年的定理是量子现象与局部因果关系的幺正性不相容。这与贝尔自己后来的断言相反,他在1964年的定理是从单一的、不可分割的局部因果关系假设开始的(即使不是用这个名字)。虽然有其他形式的贝尔定理-我提出来解释之间的关系Japlett-completeness,“脆弱的地方”,和EPR-completeness-我认为贝尔的两个版本是必不可少的。虽然这两个贝尔定理在逻辑上是等价的,但它们的假设并不等价,并且定理的不同版本提出了相当不同的结论,这些结论被不同的社区所接受。对于现实主义者来说,局部因果关系的概念,被贝尔1976年的定理排除,隐含地受到赖兴巴赫的共同原因原理的启发,明确地受到相对论因果关系原理的启发,而后者必须被放弃。操作主义者不理会赖兴巴赫的原则,但希望保持相对论因果性原则,这一原则由一个隐含的“施事因果性原则”支持,暗示了他们的局部性概念。因此,对于操作主义者来说,贝尔定理是1964年的那个,它意味着必须放弃决定论。我讨论为什么这两个“阵营”得出这些不同的结论,以及可以做些什么来增加相互理解。
2014-06-19 physics.hist-ph quant-ph
Violation of multipartite Bell inequalities with classical subsystems via operationally local transformations
最近,Son等人证明了这一点,物理修订版信函\textbf{102},110404(2009)中,可分离的二分连续变量量子系统可以通过操作局部变换违反Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)不等式。在操作上,局部变换仅由局部变量参数化,然而为了允许违反CHSH不等式,最大纠缠辅助是必要的。在这个方案中使用纠缠的附属物导致被测状态依赖于用于计算CHSH不等式的测量选择,从而违反了推导贝尔不等式时使用的假设之一,即“自由意志”或“统计独立性”假设。然而,该方案的新颖性在于测量设置可以是外部自由参数。在本文中,我们将这些操作局部变换推广到多部贝尔不等式(具有二分可观测量),并提供了该方案中违反的充分必要条件。也就是说,在这种情况下,一个多部贝尔不等式的违反取决于一个辅助系统是否承认任何现实的,本地隐藏变量模型,即是否违反了给定的贝尔不等式。这些结果表明,违反一个贝尔不等式上执行的系统并不一定意味着该系统是非局部的。事实上,被测试的系统可能是完全经典的。然而,非定域性必须存在于某个地方,这可能是在环境中,用于操纵系统的物理变量或探测器本身,只要测量设置是外部自由变量。
2010-09-23 quant-ph