Loopholes in Bell Inequality Tests of Local Realism
贝尔不等式旨在表明局部实在论理论不能描述世界。局域实在论是一种物理性质在测量之前就被定义并且与测量无关的理论，没有任何物理影响可以比光速传播得更快。量子力学对某些实验的预言违反了贝尔不等式，而局域实在论则不能，这表明局域实在论不能给出那些量子力学预言。然而，由于意外的情况下，或“漏洞”，在现有的实验测试，本地现实主义理论可以重现这些实验的数据。本文综述了这些漏洞对贝尔不等式检验的影响，以及在实验中如何避免这些漏洞。在一个实验中同时避免所有这些，通常被称为“无漏洞”或“确定性”贝尔测试，仍然是一个开放的任务，但对于量子密码学的设备无关安全等技术任务非常重要，最终对于我们理解世界。
2014-07-01 quant-ph
Violation of local realism with freedom of choice
贝尔定理表明，局域实在论对不同系统之间的可观测相关性有很强的限制，从而导致贝尔不等式在使用纠缠量子态的实验中可能被违反。贝尔定理是基于现实主义，局部性和自由选择测量设置的假设。在实验测试中，出现了“漏洞”，使得观察到的违规行为仍然可以用当地的现实理论来解释。打破贝尔不等式，同时堵住所有这些漏洞，是当今基础物理学中最重要的挑战之一。在本文中，我们提出了一个实验，违反贝尔不等式，同时关闭本地漏洞和解决自由选择的漏洞，也关闭后者在一组合理的假设。我们还解释说，局部性和自由选择的漏洞只能在非决定论，即在随机局部现实主义的背景下关闭。
2010-11-02 quant-ph
Vacuum Texture: A New Interpretation of Quantum Mechanics and a New Loophole for Bell's Inequality Measurements that preserves Local Realism and Causality
我们引入了一个新的解释量子力学通过检查爱因斯坦，波多尔斯基和罗森（EPR）的悖论和贝尔不等式实验的假设下，真空有一个不均匀的纹理的能级以下的海森堡时间-能量测不准关系。在这篇文章中，从最可靠的贝尔不等式实验中选择的结果将被定量分析，以表明我们的量子力学的解释创造了一个新的漏洞贝尔不等式，过去的实验结果并不矛盾我们的新解释。在贝尔不等式实验中的量子力学的真空织构解释下，在源处（例如，在参数下转换期间）创建的粒子对的状态受到从测量装置发送的非均匀真空织构的影响。我们还将表明，由此产生的粒子对没有纠缠，真空纹理理论保持了局部现实主义与完整的因果关系。本文还将提出一个实验来明确证实真空织构的存在。
2020-02-20 quant-ph
Testing Local Realism into the Past without Detection and Locality Loopholes
受局域实在性实验检验最近取得的显著进展的启发，我们在这里报告了这样一个检验，对于相距183 m的纠缠光子对，其效率大于（78%）^2。进一步利用来自天空相对两侧恒星对的宇宙光子的随机性进行测量设置选择，我们不仅同时关闭了局部和检测漏洞，而且还针对11年前发生的事件（比以前的实验长13个数量级）的局部隐藏变量机制测试了零假设。在考虑了测量设置选择的偏差之后，我们得到了p值的上限为7.87 * 10^-4，这清楚地表明了潜在局部隐变量模型的高置信度拒绝。利用大口径望远镜观测类星体光子发射的随机性，我们可以进一步将局部隐变量机制的时间约束深入宇宙历史。
2018-08-23 quant-ph
A strong loophole-free test of local realism
我们提出了一个利用纠缠光子对的局部现实主义的无漏洞违反。我们确保在贝尔测试中所有相关事件都是类空间分离的，方法是将各方放置得足够远，并使用快速随机数发生器和高速偏振测量。一个高质量的偏振纠缠光子源，结合高效率，低噪声，单光子探测器，使我们能够进行测量，而不需要任何公平的采样假设。使用假设检验，我们计算的p值小到$5.9\times 10^{-9}$为我们的贝尔违反，同时保持我们的事件的类空分离。我们估计在何种程度上，当地的现实系统可以预测我们的测量选择。考虑到这种可预测性，我们调整后的最小p值为$2.3 \times 10^{-7}$。因此，我们拒绝接受局部实在论支配我们实验的假设。
2016-09-06 quant-ph
Minimum Detection Efficiencies for a Loophole-Free Bell-type Test
我们讨论的问题，找到最有利的条件，关闭检测漏洞的本地现实主义的测试与贝尔不等式。对于一般的非最大纠缠双量子比特态和两个可选的测量基，我们应用Hardy的非定域性证明而不需要不等式，得到了一个类似Eberhard的不等式。对于无穷多的非最大纠缠态，我们发现，通过只要求两个测量中的一个测量具有完美的检测效率，可以反驳局部实在论：对于与另一个测量相对应的任何检测效率值，该测试都没有检测漏洞。最大容许噪声在一个无环孔测试也进行了评估。
2009-12-11 hep-ph quant-ph
Feasibility of loophole-free nonlocality tests with a single photon
最近，人们对设计实现真实损耗阈值的装置产生了很大的兴趣，这些装置用于局部真实性的决定性测试，特别是在光学领域。我们基于多方共享的W状态分析了这种贝尔测试的可行性，例如，可以通过空间模式之间共享的单个光子来实现。我们开发了一个通用的误差模型，以获得阈值的效率需要违反当地的现实主义，也考虑两个具体的光学测量方案。
2011-10-17 quant-ph
Loophole-free test of local realism via Hardy's violation
利用高效光子纠缠源、高保真量子态和高速随机测量切换，研究实现了无漏洞 Hardy 非定域性检验，并以极高统计显著性否定定域实在论。
2024-01-07 quant-ph
A test of Local Realism with entangled kaon pairs and without inequalities
我们建议使用纠缠对中性K介子，被认为是一个有前途的工具，以关闭众所周知的漏洞，影响通用贝尔不等式测试，在一个特定的哈代型实验。哈代的矛盾没有局域实在论和量子力学之间的不平等，可以转化为一个可行的实验，要求理想的检测效率，只有一个观察到的交替测量。中性kaons即将满足这一要求，因此可以堵住效率漏洞。
2002-05-17 hep-ph quant-ph
Communication loophole in a Bell-EPR-Bohm experiment: standard no-signaling may not always be enough to exclude local realism
假设完美的检测效率，我们提出了一个（不确定性）模型的EPR-玻姆实验再现的单重态相关性，而不违背贝尔的原始局部性条件。在这个模型中，我们允许在源处的状态$λ$的概率分布$ρ_λ$参数地依赖于测量设备之一的取向$ξ$：$ρ_λ(λ,ξ)$。在贝尔实验中，源和每一个设备之间没有信号似乎显然足以控制这种影响;然而，即使是在粒子飞行期间选择可观测量的方案，在某些情况下也不能防止这种类型的模型违反局部边界。特别是，随机移位$ρ_λ(λ,ξ_1) \rightarrow ρ_λ(λ,ξ_2) \rightarrow...\rightarrow ρ_λ(λ,ξ_n)$允许模型对不等式中涉及的每个项执行“子系综选择”（类似于效率漏洞），只要允许这些$ρ_λ$移位与测量选择序列的一些相关性。这种相关性并不一定意味着在光子飞行时间期间的信号。
2011-08-30 quant-ph
Bell violation with entangled photons, free of the coincidence-time loophole
在局部实在论的世界观中，物理性质是在测量之前定义的，并且与测量无关，没有任何物理影响可以比光速传播得更快。对贝尔不等式的适当的实验违反将表明，世界不能在局部实在论中描述。这样的实验通常需要额外的假设，这使得它们容易受到一些“漏洞”的影响。“最近的一个实验[Giustina et al，Nature，2013]违反了贝尔不等式，而不容易受到检测（或公平采样）漏洞的影响，因此不需要公平采样假设。本文分析了更为微妙的符合时间漏洞，提出并证明了两种不同的数据分析方法的有效性，这两种方法都是通用的，可用于脉冲和连续波实验。我们应用它们证明了上述实验违反了局部实在论，而不容易受到时间重合漏洞的影响，因此不需要相应的公平重合假设。
2014-01-13 quant-ph
Entangled baryons: violation of Inequalities based on local realism assuming dependence of decays on hidden variables
贝尔不等式是局域实在论的结果，但却被量子力学所违背。在粒子物理学中，纠缠的高能粒子可以从一个共同的来源产生，每个粒子的衰变起着测量的作用。然而，在隐变量理论中，衰变可以由隐变量确定。这个漏洞扼杀了粒子物理学中贝尔检验的这种方法。它是一种特殊形式的度量设定或自由意志漏洞，在其他制度中也存在。使用纠缠重子，我们提出了新的局部现实主义的不等式与显式假设的依赖性的衰变的隐变量，以及考虑的统计混合的极化和分离的局部隐变量的对象与类空距离。这些违规行为一劳永逸地填补了衡量标准制定的漏洞。我们建议使用过程$η_c\to Λ\barΛ$和$χ_{c0} \to Λ\barΛ$来测试我们的不等式，并表明，他们的违规行为很可能被观察到的数据已经收集在BESIII。
2019-12-15 hep-ph quant-ph
Quantum mechanics vs. local realism, is that the question?
提出了量子力学与局域隐变量（或局域实在论）相容的猜想。贝尔的理论论证似乎排除了这个猜想，但它得到了经验事实的支持，即尽管近40年来不断努力，但没有人能够对局部实在论进行无漏洞的检验。
2001-03-12 quant-ph
Loophole-free Bell test for continuous variables via wave and particle correlations
在局域现实假设下，我们得到了两类多模贝尔不等式，根据Peres猜想，这些不等式仅在部分转置下的纠缠态为负时才成立.值得注意的是，局部现实主义的失败可以通过利用容易获得的连续变量状态的波和粒子相关性来表现出来，这极大地违反了对探测器效率不敏感的不等式，这使得无漏洞测试成为一个强有力的理由。
2010-10-21 quant-ph
Comment on "Significant-Loophole-Free Test of Bell's Theorem with Entangled Photons"
在最近的一篇文章中，Giustina等人[Phys. Rev. Lett. 115，250401（2015）]报告了一个先进的贝尔实验，同时关闭了局部隐变量理论的漏洞。作者声称，“本地现实主义”已被驳斥，除非“真正的异国情调的假设”。在这里，我认为，一个特别广泛和自然类的本地隐变量理论生存，例如，当隐变量描述的背景场。这种基于背景的理论利用了选择自由的漏洞，对于这种类型的隐藏变量，这个漏洞是无法关闭的。这种模型的动力学可以通过现有的系统来说明，例如来自流体力学。
2016-02-04 quant-ph
Significant-loophole-free test of Bell's theorem with entangled photons
局部实在论是一种世界观，在这种世界观中，物体的物理性质独立于测量而存在，并且物理影响的传播速度不能超过光速。贝尔定理指出，这种世界观与量子力学的预言不相容，正如贝尔不等式所表达的那样。先前的实验令人信服地支持了量子预言。然而，每一个实验都需要一些假设，这些假设为局部现实主义的解释提供了漏洞。在这里，我们报告一个贝尔测试，同时关闭这些漏洞中最重要的。使用一个良好的优化源的纠缠光子，快速设置生成，和高效的超导探测器，我们观察到违反贝尔不等式具有很高的统计意义。我们的结果在局部现实主义下发生的纯统计概率不超过$3.74 \times 10^{-31}$，对应于11.5标准差效应。
2015-12-20 quant-ph
Generation of fresh and pure random numbers for loophole-free Bell tests
我们演示了在过去小于36 ns的自发发射事件的随机性的提取，给出了输出位具有超过$10^{-5}$以下的可预测性和强的随机性保证。这种随机性生成策略满足了当前局部现实主义的“无漏洞贝尔测试”中对不可预测的基选择的严格要求[Hensen等人，Nature（London）526，682（2015）; Giustina等人，物理修订信函115，250401（2015）; Shalm等人，物理修订版信函115，250402（2015）]。
2015-12-17 quant-ph
Are Bell's conditions for local realism general enough?
Universidad de Cantabria（坎塔布里亚大学）
本文重新审视贝尔局域现实条件，提出更现实的物理条件以实现违反贝尔不等式的光学实验模型。
2026-01-30 quant-ph
Bell's theorem and the experiments: Increasing empirical support to local realism
有人认为，局部实在论是一个基本原则，只有当实验清楚地表明它是站不住脚的，才可能被拒绝。本文对贝尔不等式的推导和实验进行了批判性的回顾，并得出结论：局域实在论与量子力学之间没有有效的、无空洞的检验。本文指出，在不作任何本质修改的情况下，量子力学可能与定域实在论相容。这表明，这一原则可能是自然尊重的。
2004-10-25 quant-ph
Experimental test of local realism using non-maximally entangled states
本文描述了利用非最大纠缠态对贝尔不等式的检验，这是朝着消除检测漏洞方向迈出的重要一步。该实验是基于创建一个偏振纠缠态通过叠加，通过使用适当的光学，由两个非线性晶体发射的自发荧光由相同的泵浦激光驱动。
2000-09-15 physics.optics quant-ph
Detection-Loophole-Free Test of Quantum Nonlocality, and Applications
我们提出了一个纠缠光子的来源，违反了贝尔不等式免费的“公平采样”的假设，超过7个标准偏差。这种违反是第一次用光子来关闭检测漏洞的实验，我们证明了足够的“效率”开销，最终可以对局部现实主义进行完全无漏洞的测试。纠缠质量通过最大限度地违反附加Bell检验来验证，检验量子关联的上限。最后，我们使用该源以超过4个数量级的速率产生安全的私有量子随机数，超出了以前的实验。
2013-09-26 quant-ph
Comment on "Loophole-free Bell inequality violation using electron spins separated by 1.3 kilometers"
在最近的一篇文章中，Hensen et al. [Nature 526，682（2015）]报道了一个复杂的贝尔实验，同时首次关闭了局部隐变量理论（HVT）的漏洞。作者声称，“地方现实主义”已被驳斥，在某些自然的假设。本评论的目的有两个。首先，它是敦促当地的HVTs，这是消除报告的实验类应指定比作者做的更详细。其次，有人认为，类的地方HVTs仍然生存是广泛和自然的。例如，描述“背景”字段的隐藏变量可以利用选择自由漏洞，这对于这种类型的隐藏变量来说是无法关闭的。这种基于背景的理论的动力学可以通过现有的系统来说明，例如来自流体力学。
2016-02-05 quant-ph
The statistical strength of experiments to reject local realism with photon pairs and inefficient detectors
由于贝尔定理的根本重要性，一个无漏洞的证明违反当地的现实主义（LR）是非常可取的。在这里，我们研究违反LR涉及光子对。我们通过使用与Kullback-Leibler（KL）发散相关的统计强度的测量来量化反对LR的实验证据，正如van Dam等人所建议的那样。凡达姆河Gill和P. Grunwald，IEEE Trans. Inf. Theory。51，2812（2005）]。具体来说，我们分析了LR的测试与纠缠态从两个独立的偏振光子通过偏振分束器创建。我们数值研究所需的检测效率，以实现特定的统计强度的拒绝LR取决于是否使用光子计数器或探测器。基于我们的研究结果，我们发现，一个测试LR的检测漏洞，需要光子计数器的效率至少为89.71%，或光子探测器的效率至少为91.11%。为了进行比较，我们还使用理想的不平衡贝尔态进行了这种分析，已知这种状态允许在检测器效率高于2/3的情况下拒绝LR。
2010-03-23 quant-ph
Event-Ready Bell Test Using Entangled Atoms Simultaneously Closing Detection and Locality Loopholes
贝尔不等式的实验测试可以通过测量遥远系统之间的相关性来排除任何对自然的局部现实描述。虽然这种测试在概念上很简单，但对所涉及的测量的检测效率以及测量事件之间的类空间分离的执行有严格的要求。直到最近，这两个漏洞才得以同时关闭。在这里，我们提出了一个统计上显着的，事件准备贝尔测试的基础上结合预示纠缠的原子分离的$398\,\mathrm{m}$与快速，有效的测量原子自旋状态关闭必要的漏洞。我们获得了违反$S=2.221\pm0.033$（与基于局部隐变量的模型可实现的最大值2相比），这使我们能够用显著性水平$P<2.57\cdot10^{-9}$反驳局部现实主义的假设。
2017-06-16 quant-ph
All-Versus-Nothing Violation of Local Realism by Swapping Entanglement
通常的纠缠交换协议可以纠缠两个永远不会相互作用的粒子。在这里，我们证明了一个全对无违反局部现实主义的部分纠缠交换过程。本文提出了一个两粒子纠缠交换的Clauser-Horne-Shimony-Holt型不等式，该不等式在量子力学上可以在Cirel'son界2sqr（2）以外的4个范围内被违反.我们的结果揭示了纠缠交换的有趣的非定域特征，并可能导致一个决定性的（无漏洞）测试本地现实主义与量子力学。并讨论了在现有技术条件下对非局域性的实验检验。
2005-10-31 quant-ph
Closing objectivity loophole in Bell tests on a public quantum computer
University of Warsaw（华沙大学）；Departament de Física and Institut d’Aplicacions Computacionals de Codi Comunitari (IAC3)（物理系与通用代码计算应用研究所（IAC3））；CRISP – Centre de Recerca Independent de sa Pobla（萨波布拉独立研究中心（CRISP））；University of Lodz（罗兹大学）；Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心）
在公共量子计算机上，通过客观性判据的贝尔测试，验证了IBM Quantum和IonQ设备的精度，并作为纠缠传播基准。
2026-09-10 quant-ph
Comment on "Bell's Theorem Versus Local Realism in a Quaternionic Model of Physical Space"
我指出的文件中的关键错误“贝尔定理与局部现实主义的四元数模型的物理空间”由J.基督教，发表在IEEE访问。克里斯蒂安的论文实际上包含了几个相互矛盾的模型。它们都不是贝尔定理的反例。Christian的大部分论文都致力于基于Pearle（1970）的检测漏洞的模型。
2022-05-27 quant-ph
Local Realism in Quantum Many Worlds
经典物理学的基本原理--局域实在论，意味着自由选择的观测可以用一个局域的（比光慢的）真实过程来解释。在量子力学中，贝尔定理证明了这一点是明显违反的.尽管作出了极大的努力，但由于存在漏洞，实验未能最终证实这种违规行为。我们提出了一个新的假设，即量子过程的描述必须与定域实在论相一致，它还假设存在许多世界/同一系统的副本，它们在微观上相互作用很弱，但在宏观上相互作用很强，其数量可以通过实验估计.贝尔定理永远不会解决实际的实验，因为它的假设不能严格满足.通过对量子框架和测量假设的适当推广，特别是考虑到选择的自由，局域实在论与量子力学和所进行的实验一致，也涉及单量子比特相干性和较弱版本的贝尔测试，爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向。
2015-08-06 quant-ph
Homodyne detection and parametric down-conversion: a classical approach applied to proposed "loophole-free" Bell tests
一个经典的模型参数下转换和零差检测相关的最近提出的“无漏洞”贝尔测试的功能。贝尔检验本身是没有争议的：没有可能导致偏见的明显漏洞，因此，如果世界毕竟服从局部实在论，就不会观察到对贝尔不等式的违反。人们的兴趣集中在“非经典”光的拟议标准是否有效的问题上。如果cit不是，那么实验在最初的概念上就会失败，因为量子理论家和局域实在论者都会同意我们看到的是纯粹的经典效应。然而，贝尔检验并不是判断量子力学模型和局域实在论模型的唯一标准。如果通过包括一系列参数值并通过分析（除了建议的数字化电压差之外）原始电压来扩展实验，则可以在其总体性能和可扩展性方面对模型进行比较。
2005-08-02 quant-ph
Using Randomness to decide among Locality, Realism and Ergodicity
无漏洞的实验已经证明，当观察到违反贝尔不等式时，三个特征中至少有一个是假的：局部性、实在性或（鲜为人知的）遍历性。有人提出了一个实验来找出，或者至少得到一个指示，哪一个是错误的。它是基于记录一系列结果的速率的时间演化，这些结果在脉冲贝尔装置中被发现不是随机的。这样的实验结果不仅对量子力学的基础很重要。因为，即使基本问题尚未完全解决，它们也会对量子认证随机数发生器的有效使用和使用纠缠态的量子密钥分发的安全性产生直接的实际影响。
2021-03-07 quant-ph
Noncommuting Observables and Local Realism
量子力学基础中的一个标准方法专门研究局部实在论和隐变量模型，即违反Bell不等式。因此，量子非定域性与著名的不去定理联系在一起，这些定理包括一个长长的列表，其中包括Kochen-Specker和Bell定理，以及Mermin，Peres，Hardy，GHZ和许多其他人的优雅改进。通常纠缠或精心准备的多体系统被认为是违反局域实在论和理解量子非定域性的关键。与此相反，我们在这里表明，对局部实在论的急剧违反几乎无处不在，而没有纠缠。驱动这些违反的关键事实正是量子可观测量的非对易性。我们证明了如何违反当地的现实主义发生任意noncommuting投影仪，和任意量子纯态。最后，我们指出本地现实主义的基本测试，使用单粒子和不参考纠缠，从而避免实验漏洞和效率问题，继续困扰贝尔不等式相关的测试。
2005-05-03 quant-ph
Experimental loophole-free violation of a Bell inequality using entangled electron spins separated by 1.3 km
80多年来，量子理论的反直觉预测激发了关于现实本质的争论。在他的开创性工作中，约翰·贝尔证明了没有一个服从定域性和实在论的自然理论可以重现量子理论的所有预言。贝尔表明，在任何地方的现实主义理论之间的相关性遥远的测量满足一个不等式，而且，这一不等式可以违反根据量子理论。这就为自然定律的基本原理的实验测试提供了一个方法。在过去的几十年里，许多巧妙的贝尔不等式测试已被报道。然而，由于实验的局限性，迄今为止的所有实验都需要额外的假设来获得与局部现实主义的矛盾，从而导致漏洞。在这里，我们报告的贝尔实验是免费的任何这样的额外的假设，从而直接测试的原则贝尔不等式。我们采用事件就绪方案，使远距离电子自旋之间的高保真纠缠的产生。有效的自旋读出避免了公平的采样假设（检测漏洞），而使用快速随机基选择和读出结合1.3公里的空间分离，确保所需的局部条件。我们进行了245次试验来检验CHSH-贝尔不等式$S \leq 2$，并找到了$S = 2.42 \pm 0.20$。零假设检验产生$p = 0.039$的概率，即空间分离站点的局部现实主义模型产生的数据具有至少与观察到的一样大的违规，即使在设备中允许存储时也是如此。这一结果排除了大量的局域实在论理论，并为实现设备无关的量子安全通信和随机性认证铺平了道路。
2015-08-24 quant-ph
A Kantian Solution for the Freedom of Choice Loophole in Bell Experiments
贝尔定理基于三个假设：实在论、定域性和测量独立性。贝尔认为第三个假设与选择自由假说有关。他认为，人类的自由意志最终能够保证测量独立性假设。支持这第三个假设的不完全实验条件在文献中被称为“自由选择漏洞”（FOCL）。在最近的出版物中，Abellán et al [2018]解决了这个问题，并遵循Bell [2004]所采用的相同策略。尽管如此，人类自由选择的可能性一直是2000多年来哲学争论的问题，哲学家们在这个问题上没有达成共识。如果人类的选择不是自由的，贝尔的解决方案将不足以关闭FOCL。因此，为了支持这个实验的基本假设，有必要论证人类的选择确实是自由的。在本文中，我们提出了康德在这个问题上的立场，并捍卫了这样一种观点，即这种哲学立场是确保大贝尔测试（Abellán et al. [2018]）实际上可以填补漏洞的最佳方式。
2020-06-02 physics.hist-ph quant-ph
Homodyne detection and optical parametric amplification: a classical approach applied to proposed "loophole-free" Bell tests
最近提出的“无环孔”贝尔测试的光参量放大和零差检测的相关功能的经典模型进行了讨论。贝尔检验本身是没有争议的：没有可能导致偏见的明显漏洞，因此，如果世界毕竟服从局部实在论，就不会观察到对贝尔不等式的违反。人们的兴趣集中在“非经典”光的拟议标准是否有效的问题上。如果不是，那么实验在最初的概念上就会失败，因为量子理论家和局域实在论者都会同意我们看到的是纯粹的经典效应。然而，贝尔检验并不是判断量子力学模型和局域实在论模型的唯一标准。建议中给出的量子力学模型也将无法进行详细的预测。如果通过包括一系列参数值并通过分析（除了建议的数字化电压差之外）原始电压来扩展实验，则可以在其总体性能和可扩展性方面对模型进行比较。
2005-12-17 quant-ph
A Stronger Theorem Against Macro-realism
宏观实在论是这样一种立场，即某些“宏观”的可观测量必须总是具有确定的值：例如，桌子处于某个确定的位置，即使我们不知道那是什么。传统的理解是，通过假设宏观实在论，人们可以推导出Leggett-Garg不等式，它限制了某些实验的可能统计。由于量子实验可能违反莱格特-加格不等式，这被用来排除量子宇宙中宏观实在论的可能性。然而，最近的分析暴露了莱格特-加格论证中的漏洞，这使得许多类型的宏观实在论与量子理论相容，从而违反了莱格特-加格不等式。本文采取了一种不同的方法来排除宏观实在论，其结果是一个在量子理论中的宏观实在论的不可行定理，它比Leggett-Garg论证更强。这种方法使用本体模型的框架：一种优雅的方式来推理量子理论中的基础问题，它已经成功地产生了许多其他最近的结果，如PBR定理。
2017-07-07 quant-ph
Proposal for a clumsiness-free test of macroscopic realism
提出一种利用双时关联函数语境性规避笨拙漏洞的宏观实在性检验方案，通过非语境性判据确保理想弱测量，并利用时间无信号条件判定系统性质的宏观实在性，适用于莱格特-加格不等式失效的场景。
2019-10-31 quant-ph
Contextuality without nonlocality in a superconducting quantum system
经典实在论要求系统属性独立于它们是否被测量而存在，而非上下文性要求测量的结果不依赖于与它们一起执行的其他测量。贝尔-科亨-斯佩克定理指出，非上下文实在论不能再现单个三能级量子系统（qutrit）的测量统计。因此，与贝尔不等式测试相比，非上下文现实模型可以使用单个qutrit来测试，而不依赖于量子纠缠的概念。用实验来反驳这些模型是很有挑战性的，因为不完美可能会带来漏洞，使现实主义的解释成为可能。在这里，我们使用一个超导qutrit与确定性，二进制结果读出违反非上下文不平等，同时解决检测，个人存在和兼容性的漏洞。这种状态依赖的上下文的证据也证明了超导量子电路在表面代码架构中的容错量子计算的适用性，这是目前最有希望的可扩展量子计算的途径。
2016-10-18 quant-ph
Time, Finite Statistics, and Bell's Fifth Position
我讨论了三个问题连接到贝尔定理和贝尔CHSH型实验：时间和内存漏洞，有限统计（有多宽的误差线在本地现实主义），以及一个无漏洞的实验是否是可行的问题，一个令人惊讶的遗漏贝尔的名单上的四个立场举行鉴于他的结果。Levy（1935）的鞅理论和Fisher（1935）的实验设计随机化理论都考虑了时间和有限统计量。我利用一个（古典）计算机网络比喻为当地的现实主义认为，贝尔的结论是独立的人喜欢如何解释概率，并给予一些最近的反贝利斯文学批评。
2015-01-14 math.PR math.ST quant-ph
A strict experimental test of macroscopic realism in a superconducting flux qubit
宏观实在论是对量子理论的一类修正，它允许宏观物体以测量无关的方式描述，同时在很大程度上保留了对微观世界的完全量子力学描述。客观坍缩理论是旨在通过修改动力学定律来解决量子测量问题的例子。然而，这些理论是否描述了自然，还不得而知。在这里，我们描述并实现了一个实验协议，能够约束这一类的理论，这是更多的噪声容忍和概念上比原来的Leggett-Garg测试透明。我们在超导通量量子比特中实现了该协议，并排除了（约84 s. d.）这些理论将否认在~10 ns时间尺度上170 nA电流的相干叠加。此外，我们解决了“笨拙的漏洞”，确定经典的干扰与控制实验。我们的结果构成了强有力的证据，叠加态的非平凡的宏观独特性。
2016-11-17 quant-ph
Analysis of assumptions in BIG Bell Test experiments
最近，一组实验用人类准备的随机选择来测试局部现实主义。这些不同的测试都受到额外假设的影响，这导致几乎所有实验的解释都存在漏洞。这些假设包括公平采样、无信号和贝尔型量子模型的忠实再现。我们检查了13个实验中的9个实验的数据，并根据上述假设分析了发生的异常。我们的结论是，进一步的本地现实主义的测试需要更好的设置校准，以避免明显的信号或复杂的底层量子模型的必要性。
2020-09-07 quant-ph
Violation of Bell's inequalities in a quantum realistic framework
我们讨论了最近观察到的“无漏洞”违反贝尔不等式的量子力学，这需要物理性质的物理实在论的观点的框架内，共同归因于一个系统，并在其中嵌入的上下文。这种方法显然不同于经典实在论，但它确实从一般哲学的角度定义了一种有意义的“量子实在论”。与贝尔实验一致，这种量子实在论嵌入了某种形式的非定域性，但不包含任何超距作用，与量子力学一致。
2016-02-28 quant-ph
After Bell
我们分析了最近宣布的漏洞免费测试违反贝尔不等式的基本后果。我们考虑两种解释这些显着的实验。传统的观点认为，“爱因斯坦错了，玻尔是对的，超距作用超距作用存在，量子实在论与定域性不相容。“然而，我们表明，在不诉诸非定域性或否认实在论的情况下，仍然有可能处理量子力学。我们希望这篇文章能引起量子基础专家的注意，并说服他们对最终的贝尔试验发表自己的评论。
2016-03-29 math.PR physics.hist-ph quant-ph
Addressing Local Realism through Bell Tests at Colliders
University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
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
Tight Bounds for the Pearle-Braunstein-Caves Chained Inequality Without the Fair-Coincidence Assumption
在任何贝尔检验中，漏洞都可能导致结果的解释出现问题，因为对不等式的明显违反可能并不对应于对局部实在论的违反。一个重要的例子是当检测器设置可能影响检测发生的时间时出现的重合时间漏洞。这种效应可以在许多实验中观察到，其中测量结果要在远程站之间进行比较，因为对表面上的贝尔违反的解释在很大程度上取决于用于确定巧合的方法。重合时间漏洞以前已经研究了Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）和Clauser-Horne（CH）不等式，但最近的实验表明需要推广。在这里，我们研究了Pearle-Braunstein-Caves（PBC）的广义“链式”不等式，每个观察者有两个或更多的设置。这个不等式在例如量子密钥分发中有应用，其中它被用来重新建立安全性。在本文中，我们给出了PBC不等式的最小重合概率为所有N，并表明，这个界是紧的违反自由的公平重合假设。因此，如果一个实验的符合概率超过了这里导出的临界值，那么符合时间的漏洞就被消除了。
2017-07-17 quant-ph
Experimental Three-Particle Quantum Nonlocality under Strict Locality Conditions
量子关联对于我们理解自然至关重要，具有深远的技术和基础影响。这些通常表现为违反贝尔不等式，从局部性和现实主义的假设中得出的界限，经典物理学不可或缺的概念。贝尔不等式的许多测试都研究了相关粒子对;然而，对多粒子量子相关性的巨大兴趣正在推动实验前沿测试系统，而不仅仅是对。到目前为止，所有对贝尔不等式的实验违反都需要补充假设，从而为结果打开了一个或多个漏洞，关闭这些漏洞是量子科学中最重要的挑战之一。在粒子对的实验中，个别的漏洞已经被关闭，最近的一个结果关闭了六离子实验中的检测漏洞。到目前为止，还没有实验能够用三个或更多粒子堵住定域性漏洞。在这里，我们使用光纤和自由空间链路将三光子Greenberger-Horne-Zeilinger纠缠态分布到独立的测量站。测量的相关性构成了测试Mermin的不平等，同时关闭的地方和相关的自由选择的漏洞，由于我们的实验配置和时间。我们测量到Mermin参数为2.77 +/- 0.08，违反了不等式2的范围超过9个标准差，局部性和自由选择漏洞的最小容差分别为264 +/- 28 ns和304 +/- 25 ns。这些结果代表了对量子力学基础和实际多方量子通信协议的最终测试的重大进展。
2013-09-05 quant-ph
On the role of joint probability distributions of incompatible observables in Bell and Kochen-Specker Theorems
我们分析了贝尔和Kochen-Specker定理的有效性，根据当地（或非上下文）现实主义，但避免假设存在一个联合概率分布不兼容的可观。我们制定了符合这一要求的现实主义模型。这是通过采用发散序列，但有边缘是收敛的。我们发现，在标准的合理假设下，这种可能性不会导致这些定理的漏洞，通过推导出一个短的CHSH不等式有效的任何有限大小的合奏。此外，我们分析了一个哈代的悖论设置非上下文现实主义强加的联合概率不兼容的观测值的存在。
2019-09-12 quant-ph
Asymptotically optimal data analysis for rejecting local realism
对于量子力学的基本检验来说，对局域实在论的破坏的可靠的实验证明是非常需要的。人们可以用统计p值来量化实验中的违规行为，p值可以定义为至少与所见违规行为一样高的违规行为的局部真实性的最大概率。因此，高违规对应于小p值。我们提出了一个基于预测的比率（PBR）分析协议，其p值是有效的，即使准备的量子态任意变化和本地现实模型可以依赖于以前的测量设置和结果。因此，它不受内存漏洞的影响[J. Barrett et al.，A 66，042111（2002）]。如果准备状态不随时间变化，则p值是渐近最优的。为了比较，我们考虑从违反贝尔不等式的标准差的数目和从鞅理论[R. Gill，arXiv：quant-ph/0110137]。我们发现，前者的p值可能太小，因此在统计上是无效的，而后者的p值是次优的。PBR p值不需要预先确定的贝尔不等式，并且可以用于比较来自独立于实验细节的局部真实性的不同测试的结果。
2011-12-15 quant-ph
Kupczynski's Contextual Locally Causal Probabilistic Models are constrained by Bell's theorem
本文证明 Kupczynski 的语境化局部因果概率模型仍属于 Bell 局域隐变量模型，无法规避 Bell-CHSH 不等式，其论证实质上依赖已被无漏洞实验封闭的探测漏洞。
2023-06-02 quant-ph
On the logical structure of Bell theorems without inequalities
贝尔定理展示了如何在实验上证伪局部实在论。结论性证伪是非常可取的，因为它将为量子理论最深刻的反直觉特征--非定域性--提供支持。尽管量子力学的证据占优势，但探测器效率的实际限制和协调类似空间的分离测量的困难为经典世界观提供了漏洞;这些漏洞从未同时被关闭。最近提出了一些新的实验，以同时堵塞这两个漏洞。我们展示了这些新颖的设计中的一些以最基本的方式失败，不排除局部隐变量模型，并且我们提供了一个明确的经典模型来证明这一点。它们有一个共同的缺陷，即对非定域性证明的工作原理有一个基本的误解。考虑到目前用于此类实验的时间和资源，理论上的清晰度至关重要。我们的解释是根据简单的逻辑提出的，应该有助于纠正误解，避免未来的错误。我们还展示了一个非局部性证明，涉及四个参与者有有趣的理论性质。
2006-07-23 quant-ph
Accardi contra Bell (cum mundi): The Impossible Coupling
实验上观察到的贝尔不等式的违反被认为是局部实在论在处理量子实在时的失败。然而，有限的统计数据和真实实验的时序性质仍然允许局部现实主义的漏洞，称为记忆漏洞。我们表明，随机设计的方面实验关闭这个漏洞。我们的主要工具是van de Geer（2000）的经典Bernstein（1924）不等式的上鞅版本，保证在根n尺度下，有界上鞅差之和的分布的尾不重于高斯。这些结果被用来指定作者和L之间的公共赌注协议。Accardi在最近的论文（Accardi and Regoli，2000 a，b，2001; Accardi，Imafuku and Regoli，2002）中声称已经制作了一套计算机程序，可以在计算机网络上运行，这将模拟违反贝尔不等式。在样本量为3万的情况下，只要我们坚持序贯随机设计，两种错误概率都保证小于百万分之一。结果还表明，赫斯和菲利普（2001年a，b）最近的索赔是错误的，贝尔定理失败，因为时间现象被认为是贝尔忽视。
2002-09-18 math.PR math.ST quant-ph
Local model of entangled photon experiments compatible with quantum predictions based on the reality of the vacuum fields
论证了量子真空场的真实性。利用Weyl-Wigner方法研究了自发参量下转换产生的两个最大纠缠光子的偏振相关实验，实验结果与量子预言一致.假设量子真空场是真实的，提出了一种解释的随机过程。这证明了局域实在论与违反贝尔不等式是相容的，从而反驳了它已被实验反驳的说法。纠缠表现为信号场和真空场的涨落之间的关联。关键词：局域实在论，贝尔不等式，纠缠光子，Weyl-Wigner，漏洞，真空场
2020-11-16 astro-ph.CO quant-ph
Test of a hypothesis of realism in quantum theory using a bayesian approach
在本文中，我们提出了一个时间无关的\textit{equality}和时间相关的\textit{inequality}，适合于现实主义的假设的实验测试。这些关系的推导是基于条件概率的概念和贝叶斯定理在柯尔莫哥洛夫公理的框架概率论。所得到的等式本质上不同于众所周知的GHZ等式及其变体，因为新等式的违反可能在实验中仅用两个处于最大纠缠Bell态$\big\vert\, Ψ^-\,\big\rangle$的微系统进行测试，而GHZ等式的测试需要至少三个处于特殊态$\big\vert\, Ψ^{\textrm{GHZ}}\,\big\rangle$的量子系统。所得到的不等式不同于贝尔的，维格纳的，和Leggett-Garg不等式，因为它处理自旋$s=1/2$投影到只有两个非平行方向在两个不同的时刻的时间，而贝尔和维格纳不等式的测试需要至少三个非平行的方向，和测试的Leggett-Garg不等式-至少三个不同的时刻。因此，拟议的不平等似乎可以避免“上下文漏洞”。违反所提出的等式和不等式的行为说明了一对反关联自旋在外部磁场，也与味道纠缠对中性赝标介子的振荡。
2016-10-31 quant-ph
Optimal experimental demonstration of error-tolerant quantum witnesses
在宏观尺度上测试量子理论是一个长期的挑战，可能有助于物理学的革命。例如，实验室测试（如纳米机械或生物系统中预期的测试）可能会排除宏观现实主义：宏观物体的属性客观存在并且可以非侵入性测量的想法。这种研究可能会受到i）严格的实验要求，ii）边际统计显著性和iii）逻辑漏洞的影响。我们解决所有这些问题，通过细化两个测试的宏观现实主义，或“量子的不确定性”，并实现它们在一个光子量子比特和qutrit的微观测试。第一个证人预示着一个盲目的测量的侵入性，其最大的违规已被证明是在研究中的系统的维数增长。第二个见证预示着一般量子操作的侵入性，并且可以在任何维度上实现其最大违反-因此它允许最高的量子信噪比和对经典观点的最重要反驳。
2017-02-20 quant-ph
High-Visibility Time-Bin Entanglement for Testing Chained Bell Inequalities
贝尔不等式的违反需要一个精心设计的实验来验证结果。在使用能量-时间和时间仓纠缠的实验中，最初由Franson在1989年提出，由于高度的后选择，存在固有的漏洞。为了在这类实验中获得破坏，必须使用链式贝尔不等式。然而，局域实在论约束要求在时间仓纠缠态中超过94.63%的高可见性。在这项工作中，我们将展示如何达到这样高的可见性，以违反链式贝尔不等式与6，8和10项。
2016-12-12 quant-ph
