The Quantification of Quantum Nonlocality by Characteristic Function
量子非定域关联被认为比量子纠缠关联更普遍,但它的强度还没有得到很好的定义。提出了一种基于特征函数的QNC强度度量方法。将复合系统中QNC的特征函数定义为局域量子测量下的响应函数。研究发现,只要给定一个特征函数,就可以确定一个复合系统的态,而该复合系统只具有一个局部保迹量子操作不确定性。我们证明了基于特征函数的QNC的强度是一个半正定函数,并且在任何LU运算下都不改变。对于两体纯态,QNC的强度等价于量子纠缠。在一般情况下,我们利用强度函数给出了量子纠缠的新定义。此外,我们还给出了2 \timesm维混合实矩阵的一个可分性准则.这封信为QNC的进一步研究提出了一种替代方法。
2011-10-28 quant-ph
Nonlocality free wirings and the distinguishability between Bell boxes
贝尔非局部性可以用局部隐变量模型作为无资源对象的资源理论来表述。两个这样的理论是已知的,一个是建立在本地操作的共享随机性(LOSR)和其他允许,此外,输入前的经典通信。我们表明,以前的通信,虽然无法创建非局部性,导致布线不仅超出LOSR,但也不包含在一个更广泛的类(非局部性生成)的全球布线。从技术上讲,这是通过证明它可以提高贝尔相关优化在所有固定的测量选择之间的统计可扩展性。这在非定域量化的影响,并导致我们的贝尔非定域措施的一个自然的普遍定义。最后,我们还考虑了非局部性证明的统计强度。我们指出了在资源理论的操作框架中的标准定义的一些问题,并提出了简单的解决办法。我们的研究结果揭示了非平凡的功能的几何形状的一套布线,并可能有影响的非本地行为的可操作性。
2017-01-05 quant-ph
Quantum nonlocality: How does nature do it?
在最近的一个注释中,Hance和Hossenfelder(arXiv:2211.01331)回忆说“量子力学的局部因果完备化是可能的,如果它们违反了隐变量不以任何方式依赖于测量设置的假设[称为统计独立性或测量独立性]”,因此,贝尔不等式的实验违反“表明维持局部因果性需要违反统计独立性”。然而,Hance和Hossenfelder也认为,“我们应该(...)寻找独立的实验证据,以区分两种不同的选择:非定域性和统计独立性,或定域性和违反统计独立性”,以及“不愿意考虑没有统计独立性的理论,可能是我们还没有一个与广义相对论一致的物理学基础的局部因果理论的原因“。在这里,我们回顾一下,有第三种选择,即拒绝测量结果以任何方式由隐藏变量控制。此外,我们认为,最近的一些结果,在寻找原则挑选出套量子相关贝尔和Kochen-Specker上下文场景指出,这第三种选择是科学上更合理的,并回答了为什么以及如何自然产生量子非定域性的问题。
2022-11-11 quant-ph
Hardy's criterion of nonlocality for mixed states
我们推广哈代的非定域性证明的情况下,二分混合统计算子,我们展示了一个必要条件,必须满足任何给定的混合状态$σ$,以便一个本地和现实的隐藏变量模型存在,占隐含的$σ$的量子力学预测。这个条件的失败将意味着不可能的任何局部解释某些联合概率分布的隐变量和不可分离的考虑混合统计算子。我们的结果也可以用来确定最大量的噪音,所产生的不完美的实验实现的原始哈代的证明的非局部性,在存在的情况下,它仍然是可能的证据投入到某些混合状态的非局部功能。
2006-03-20 quant-ph
Toponium effects on quantum steering and Bell nonlocality of top quarks
Instituto de Física Teórica, IFT-UAM/CSIC(理论物理研究所,IFT-UAM/CSIC)
研究LHC近阈值区域顶夸克对产生中的量子导引和贝尔非定域性,发现toponium贡献增强自旋单态分量并显著提高纠缠,量子导引统计显著性约10σ,贝尔非定域性约9σ。
2026-07-01 hep-ex hep-ph quant-ph
Two faced Janus of quantum nonlocality
本文是量子物理学中摆脱非定域性的新的一步。这是一个试图构建非定域性混乱。“量子非定域性”是两面神面对的。它的一面是投影(爱因斯坦-吕德斯)非定域性和另一个贝尔非定域性。第一种是真正的量子非局域性,第二种是亚量子非局域性。最近有人指出,贝尔“非局部性”是一个简单的后果互补原则。我们现在证明了投影非定域性与物理空间无关。投影状态更新是经典推理中概率更新操作的推广。我们提升了对量子态的解释的作用。通过使用个人(物理)解释,人们可以真正得到一个幽灵般的超距作用的错觉,这是由吕德斯的状态更新造成的。统计解释与将量子形式主义视为概率更新的机制相结合被称为韦克舍解释。在这里,我们遵循概率更新的标准方案,调整到概率的量子演算。后者是基于用向量(或密度算子)表示的状态进行操作。我们提出了并行的经典和量子概率更新。从这个演示中,很明显,经典和量子的“比光更快的统计相关性变化”都发生在精神空间而不是物理空间。
2020-01-09 math.PR physics.hist-ph quant-ph
Quantatitive relations between measurement incompatibility, quantum steering, and nonlocality
贝尔非定域性或量子操纵的认证意味着使用不兼容的测量。在这里,我们将这种联系量化。我们展示了如何加强基于鲁棒性的引导和非局部性量词,以便它们为之前提出的不相容性量词提供强下界。我们的研究结果可以从两个角度来看。一方面,它们可以用来估计有多少转向或非局部性可以证明与一组给定的测量。另一方面,他们给出了片面的设备无关和设备无关的方法来估计测量不兼容性。
2016-06-06 quant-ph
Bell's theorem has been widely argued to show that some of the predictions of quantum mechanics which are obtained by applying the {\it Born's rule} to a class of {\it entangled states}, are {\it not} compatible with {\it any} local-causal statistical model, via the violation of Bell's inequalities. On the other hand, in the previous work, we have shown that quantum dynamics and kinematics are {\it emergent} from a statistical model that is singled out {\it uniquely} by the principle of Locality. Here we shall show that the local-causal model supports entangled states and give the statistical …
2014-04-05 quant-ph
Greenberger-Horne-Zeilinger argument of nonlocality without inequalities for mixed states
我们推广了Greenberger-Horne-Zeilinger非定域性的不带不等式的参数,以涵盖与三量子比特量子系统相关联的任意混合统计算子的情况。更准确地说,我们确定的半径球(在跟踪距离拓扑)周围的纯GHZ状态,并包含任意混合统计算子,不能描述的任何本地和现实的隐变量模型,因此,不完全分离。作为一个实际应用,我们专注于某些单参数类的混合状态,通常被认为是在实验实现的原始GHZ参数,并导致不完善的准备工作的纯GHZ状态。在这些情况下,我们确定哪些值的参数控制噪声的非局部参数仍然可以展出,尽管所考虑的状态的混合。此外,测量过程的不完美的性质的影响进行了讨论。
2006-08-08 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
Persistency of entanglement and nonlocality in multipartite quantum systems
研究了多体量子系统在粒子丢失情况下的纠缠和非定域性行为。特别是,我们定义了一个概念的持久性的非局部性,这导致设备无关的测试持久纠缠。我们研究了不同类型的多体量子态的持续性,表现出各种不同的行为。一个特别的注意力是专门用于最大持久性的国家。最后,我们讨论了一个国家的对称性和持久性之间的联系,说明了一个事实,即太多的对称性降低了子系统之间的相关性的强度。这些想法也导致了对量子态不对称性的设备无关的估计。
2012-10-15 quant-ph
Measurement-induced nonlocality in the anisotropic Heisenberg chain
量子关联对于量子信息处理是必不可少的。基于投影测量定义的测量诱导非定域性(MIN)是量子关联的一种很好的度量,具有潜在的应用价值。本文研究了两量子比特海森堡XY链中几何和熵MIN的行为,揭示了各向异性参数$γ$以及外磁场$B$对它们强度的影响.我们的研究结果表明,$γ$和$B$可以作为有效的控制参数调整的最小在XY链。
2013-10-29 quant-ph
Generation of Nonlocality
环境影响在任何实际情况下都是典型的,这反过来又会对量子资源产生致命的影响。贝尔非定域性是一个非常重要的资源。一些环境的相互作用会导致非定域性的丢失。在这种情况下,找到可能的处方来检索非局部性是至关重要的。本书就提出了这样一个处方。准确地说,我们已经研究了两个量子比特中Bell-CHSH不等式范围内的一些著名的状态,其中我们从Bell-CHSH局域态开始,并可以通过我们的协议将其转换为非局域态。该协议的有效性进一步建立从一个事实,它可以检索非局部性接纳LHV(本地隐藏变量)模型的状态。处方的强度被验证的事实,它可以产生非定域性的国家时,甚至单一的行动对复合系统失败。
2017-02-24 quant-ph
Recycling qubits for the generation of Bell nonlocality between independent sequential observers
目前有很多兴趣在纠缠系统的回收,用于量子信息协议的顺序观察员。在这项工作中,我们研究了通过回收两个量子比特态的一个或两个组件的顺序产生贝尔非定域性。我们首先给出了一个描述的二值量子比特测量的测量偏置,强度和可逆性,并得出它们之间的有用的权衡关系。然后,我们导出了无偏观测量的单侧一夫一妻关系,这加强了[S]中最近的猜想。Cheng { \it等},物理评论A \textbf{104},L060201(2021)],如果第一对观察者违反贝尔非定域性,那么随后的独立对不能,并给出最佳可能的一夫一妻关系的半解析结果。我们还推广了[P. J. Brown和R. Colbeck,Phys. Rev. Lett. \textbf{125},090401(2020)],以获得(i)~更广泛的一类双量子比特状态,允许一侧的给定数量的观察者回收一个量子比特,以及(ii)~通过多量子比特状态的双侧回收,在每一侧的任意多个独立观察者之间生成Bell非定域性的方案。我们的研究结果是基于一个形式主义,适用于更一般的问题,在回收纠缠,因此预计将有助于在这一领域的进展。
2022-01-24 quant-ph
Certifying the activation of Bell nonlocality with finite data
针对 Bell 非定域性激活中初始 Bell 定域态难以严格统计验证的问题,本文提出超八面体置信多面体及高效局部隐状态模型检验方法,并估计认证约需 $10^9$ 个样本。
2025-06-08 quant-ph
Strong quantum nonlocality without entanglement in every $(n-1)$-partition
本文在任意$n$体量子系统中构造了在每个$(n-1)$-划分中局部不可约的正交直积集合,证明其具有强非局域性且所需量子态更少,并回答了Zhang等人提出的开放问题。
2024-07-03 quant-ph
Detecting nonlocality of noisy multipartite states with the CHSH inequality
Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式最初是作为一种贝尔不等式提出来检测二分系统的非定域性。然而,它也可以用来证明多体量子态的非定域性。我们应用这一点来研究多体Greenberger-Horne-Zeilinger,W和图形状态下的局部退相干过程的非局域性。我们推导出的临界本地噪声强度容忍GHZ状态成为本地之前的下界。此外,对于整个噪声动力学,我们推导出相应的非局部内容的三个类的状态的下界。所有提出的界限可以有效地计算,在某些情况下,提供显着更严格的估计比任何其他已知的方法。例如,他们揭示了$N$ -量子比特GHZ态经历局部失相,对于所有的$N$,在所有的失相动力学中是非局部的。
2014-05-30 quant-ph
Collective tests for quantum nonlocality
自旋为1/2的粒子对在维尔纳状态下制备(即,单线态和随机组分的混合物)。如果随机分量足够大,则可以通过涉及局部“隐藏”变量的算法来再现可以分别对每一对进行的自旋测量的统计结果。然而,如果同时测试几个这样的对,则可能发生违反Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式的情况,并且没有局部隐变量模型与结果兼容。
1998-10-18 quant-ph
Hybrid nonlocality via atom photon interactions with and without impurities
本文提出混合测量方案,在腔量子电动力学中研究原子-光子混合系统的非局域性,并探讨无序耦合下的淬火平均违反行为及其与维格纳负性的关联。
2025-02-25 quant-ph
Limitations on sharing Bell nonlocality between sequential pairs of observers
我们给出了强有力的分析和数值证据表明,在温和的测量假设下,两个量子比特不能都被回收,以产生多个独立的观察者之间的每一方的贝尔非局域性。这是令人惊讶的,因为在相同的假设下,可以将其中一个量子位循环任意多次[P.J. Brown和R. Colbeck,Phys. Rev. Lett. 125,090401(2020)]。我们推导出相应的“单边一夫一妻制关系”,排除了双边回收的参数范围很广,基于一般的权衡关系的强度和最大reversibility的量子位测量。我们还表明,如果假设放宽到允许足够偏置的测量选择,那么有一个狭窄的范围内的测量强度,允许两侧回收的两个观察员在每一边,并提出了一个实验测试。我们的方法可以很容易地应用到其他类型的量子关联,如转向和纠缠,因此一般的信息协议,涉及顺序测量。
2021-06-04 quant-ph
Getting rid of nonlocality from quantum physics
本文旨在将非定域性从量子理论中分离出来。我们证明了贝尔型不等式违反的测试是简单的统计测试的局部不相容的观测。事实上,这些都是对违反{ \it玻尔互补原理}的检验。因此,试图将贝尔型不等式的实验违反与“量子非定域性”联系起来,实际上是一种误导。这些违反在量子理论中被解释为单个量子系统的可观测量不相容的表现,例如,单个电子的自旋投影或单个光子的极化投影。当然,人们可以用隐变量模型(正如贝尔所建议的那样)超越量子理论,然后讨论它们可能的非定域特征。然而,传统的量子理论是局域的。
2019-08-17 quant-ph
Are quantum `irreality' and `nonlocality' ineluctable?
量子力学的发展的早期历史进行了调查,以识别参数导致的“不真实的”波函数和“非局部”的相关性的概念的介绍。有人认为,假设量子力学是“完整的”,即,不仅仅是统计力学的一个变体,是迫使引入这些否则有问题的性质的特征。此外,一个后果的错误首先发现杰恩斯在贝尔的"定理“的证明,说明。最后,投机的实际后果,认识到“纠缠”是一个功能的所有双曲型微分方程提出。
2006-10-20 quant-ph
Nonlocality without nonlocality
贝尔定理旨在证明支撑量子力学的局部“隐变量”理论的不可能性。它依赖于众所周知的“局部性”假设,也依赖于一个很少被检验的称为“统计独立性"的假设。违反这一假设被认为是“反向因果关系”、自然的“阴谋”或对“自由意志”的否定。我们将在这里证明,这些都是虚假的担忧,而否定SI仅仅意味着类空自由度之间的非定域相关。SI不成立的洛伦兹不变理论很容易构造:这里展示了两个。在此基础上,我们证明量子力学现象终究可以用定域理论来模拟。
2008-12-03 quant-ph
Optimal tests of genuine multipartite nonlocality
我们提出了一个基于线性规划的多部非局部性的最优数值测试。特别是,我们考虑两个非等价的模型的本地隐藏变量,即Svetlichny和无信号双本地模型。虽然我们的知识,这些模型是建立在贝尔的情况下,涉及两个测量设置每一方,一般情况下,基于任意数量的设置是一个相当具有挑战性的任务,很少的工作已经在这一领域。在本文中,我们应用这样的一般测试,以检测和表征真正的$n$方式的非局域相关性的各种状态的三个量子比特和量子。作为衡量非局部性,我们使用的概率违反当地的现实主义下随机采样的可观的,和强度的非局部性,描述的抵抗白噪声混合。特别是,我们分析在何种程度上的贝尔的情况下,涉及两个测量设置可以用来确定真正的$n$方式的非本地相关性产生的更一般的模型。此外,我们提出了一个简单的程序来检测真正的多部非局部随机选择的设置高达100%的效率。
2022-06-17 quant-ph
Hardy's proof of nonlocality in the presence of noise
我们扩展的有效性,哈代的非局部性没有不等式证明,以涵盖的情况下,特殊的单参数类的非纯统计算子。这些混合态是通过将Hardy态与完全混沌噪声或色噪声混合而得到的,它们代表了非定域性实验中(纯)Hardy态的不完美制备过程的现实描述。在这样一个框架内,我们能够表现出一个精确的范围内的参数值测量噪声影响的非最佳准备的任意哈代状态,它仍然是可能的证据真正的非局部效应。同样,我们的工作表现出特定类别的二分混合态的成分不承认任何本地和确定性的隐变量模型再现量子力学的预测。
2006-12-21 quant-ph
Experimental Test of Quantum Nonlocality in Four-photon Greenberger-Horne-Zeilinger Entanglement
我们报道了四光子Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠中局域实在论的首次实验破坏。在实验中,量子力学和本地现实主义之间的非统计GHZ冲突被证实,在实验精度范围内,通过四个具体的测量四个光子之间的偏振相关性。此外,我们的实验结果不仅证明了Mermin-Ardehali-Belinskii-Klyshko不等式的76个标准差的违反,而且首次提供了足够的证据来证实真正的四粒子纠缠的存在.
2003-04-23 quant-ph
Observation of Nonlocality Sharing among Three Observers with One Entangled Pair via Optimal Weak Measurement
Bell非定域性在量子理论中起着重要的作用。自从贝尔定理被发现以来,人们对贝尔不等式进行了大量的检验,但到目前为止,关于贝尔不等式的讨论大多集中在两个相互分离的观察者之间的纠缠粒子对上。最近,令人惊讶的是,多个观察者可以使用弱测量的方法共享来自纠缠对的单个粒子中存在的非定域性[Phys. Rev. Lett. { \bf 114},250401(2015)]。本文首次报道了在光子系统中,在强度连续可调的最佳弱测量下,单对纠缠光子的双CHSH-贝尔不等式破坏现象.我们的结果不仅揭示了非定域性和量子测量之间的相互作用,但也可能是重要的应用,如无界随机性认证和量子转向。
2018-11-07 quant-ph
Quantum-feedback-controlled macroscopic quantum nonlocality in cavity optomechanics
本文提出了一种连续测量和反馈方案,实现了腔光学力学中两个宏观力学振子的强EPR操纵和Bell非定域性。我们的系统由两个光机械腔组成,其中两个腔场通过非简并参量下转换相互耦合。对两个腔输出场进行连续的贝尔式零差检测,并将检测电流反馈驱动腔场。研究发现,当没有反馈时,两个机械振子只能处于稳定的弱纠缠态,但由于所谓的3 dB极限,这种纠缠态不显示EPR转向和Bell非定域性.但当存在反馈时,发现机械纠缠被大大增强,从而在稳态状态下可以获得强的机械转向和Bell非定域性。分析表明,这是因为反馈驱动机械振子进入稳定的近似双模压缩真空态,原则上具有任意压缩。结果表明,反馈也能明显提高非经典力学态的纯度。研究了力学量子非局域性与反馈强度和热涨落的关系,发现贝尔非局域性比EPR可操纵非局域性更容易受到热噪声的影响。
2020-04-04 quant-ph
Nonlocality in Continuous-Variable Quantum Networks
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
本文研究了连续变量量子网络中的非局域性,通过赝自旋测量方法分析了不同网络结构的非局域性表现,并展示了非高斯资源对非局域性的增强作用。
2026-02-16 quant-ph
Exploration quantum steering, nonlocality and entanglement of two-qubit X-state in structured reservoirs
在这项工作中,有两方,地球上的爱丽丝和卫星上的鲍勃,最初共享一个纠缠态,和一些开放的问题,出现在量子操纵,爱丽丝远程操纵鲍勃,进行了研究。分析结果表明,所有的纠缠纯态和最大纠缠演化态都是可操纵的,但并非所有的纠缠演化态都是可操纵的,有些可操纵态只是局域关联的.此外,随着退相干强度的增加,从Alice到Bob的量子操纵经历了"突然死亡"。然而,在此之后不久,量子操纵经历了一个恢复与退相干强度的比特翻转(BF)和相位翻转(PF)通道的增加。有趣的是,虽然它们最初共享一个纠缠纯态,但所有EEs都是可操纵的,并且在PF和相位阻尼通道中服从Bell非定域性。在BF信道中,所有的可操纵状态都可以违反Bell-CHSH不等式,但有些EEs不能用来实现操纵。然而,当它们最初共享一个纠缠混合态时,结果与纯态不同。此外,纠缠混合态的可操纵性比纠缠纯态弱。因此,退相干会导致量子操纵的退化,而态的可操纵性与量子系统与库之间的相互作用有关。
2017-05-09 quant-ph
Network Nonlocality Sharing in Generalized Star Network from Bipartite Bell Inequalities
Yunnan University(云南大学)
本文提出在广义星型网络中利用多种双分贝不等式研究网络非局域性共享的方法,通过优化弱测量和精确投影测量实现网络相关性同时违反,验证了其鲁棒性。
2026-01-28 quant-ph
Distinguishability-based genuine nonlocality with genuine multipartite entanglement
本文研究了d维GHZ态的基于可区分性的真正非定域性,利用半定规划方法在d维系统中构建了线性规模的最小非定域集,并提出阈值可区分性概念构建了(2,3)-阈值集。
2023-11-21 quant-ph
Cryptographic Quantum Bound on Nonlocality
信息因果关系表明,接收方可获得的信息不能大于来自发送方的通信比特,即使它们利用无信令资源。这一物理原理成功地解释了量子和后量子非定域关联之间的一些界限,在这些界限中,可获得的信息达到了最大限度。我们表明,纯部分纠缠态的无信号资源在通信比特中产生随机性(或噪声),并且不可能达到最大限度,即,信息因果性原理不足以完全识别二分设置的量子边界。非局部性不等式,如所谓的Tsirelson不等式的扩展,以显示这种随机性如何影响强度的非局部相关性。结果揭示了在最简单的Bell情形下,大多数量子关联所遵循的关系。扩展的不等式反映了密码学原理,使得完全加扰的消息不能携带信息。
2017-02-03 quant-ph
Quantum Apices: Identifying Limits of Entanglement, Nonlocality, & Contextuality
这项工作开发了分析方法,以定量地划分量子现实的经典现象的子集,以及从一般概率理论的超集。对于量子非定域性,我们讨论了如何确定Bell型线性不等式的量子极限。与半定规划方法相比,我们的方法允许考虑抽象权重的不等式,通过利用量子态的厄米性。认识到经典的相关性对应于可分离状态的测量,我们还介绍了一个实用的方法,获得足够的可分性标准。我们特别审查了驱动和非驱动超辐射作为纠缠产生模式的候选资格。最后,我们回顾了目前的量子上下文的方法,强调非本地和上下文量子统计之间的操作区别。我们利用我们的抽象加权线性量子边界,明确地证明了一组条件概率分布,同时兼容量子上下文,而不兼容量子非局域性。值得注意的是,这种新的统计制度意味着一个实验可检验的目标一致的历史理论的量子引力。
2014-09-08 quant-ph
Origin and meaning of quantum nonlocality
通过研究初始经典粒子在随机零点辐射场中的问题,从一个新的角度重新审视了量子非定域性。整个系统任其发展,直到它达到一种状态,在这种状态下,辐射项在第一近似的平均值中相互抵消。随后的近似统计描述被简化到粒子的位形空间,其中包含了一个非经典项,这是由于动量的色散,它依赖于粒子的密度ρ(x),因此是非局域的。这种描述被证明是等价于薛定谔方程及其复共轭。非定域项被认为是所谓的量子势,从而解决了长期存在的问题的起源和意义。此外,维格纳函数和一个真正的Kolmogorovian概率密度相空间之间的关系进行了讨论,从这个理论提供的角度。
2011-10-20 quant-ph
Study of nonclassicality in tripartite correlations beyond standard Bell nonlocality paradigm
在非信号框架中,由两个空间分离的输入输出设备产生的相关性的非经典性仅通过其\emph{nonlocal}行为来表现。基于这一特征的相关性研究通常被称为局部-非局部范式。虽然在两方场景中,相关性只能有两种类型:本地或非本地,但对于多方场景,情况会更加复杂,对于三方场景,\emph{e.g.,}的相关性可以有三种类型:完全本地,双向本地和真正的非本地。具有量子实现的非信号关联被称为物理关联。完全局域的和某些量子可实现的双向局域三重关联总是有一个三重可分态的量子实现,如果对局域希尔伯特空间维数没有限制的话。本文研究了具有有限局域希尔伯特空间维数的完全局域和双向局域三重关联的量子模拟,特别是考虑了$\mathbb{C}^2\otimes\mathbb{C}^2\otimes\mathbb{C}^2$量子系统.有趣的是,在这种受限的模拟场景中,我们发现某些完全本地和双向本地相关的模拟必然需要在三个量子比特状态中的\emph{genuine quantumness}。这超越了标准的非定域性范式,甚至在完全局部和双向局部相关中也捕捉到了真正的非经典性的新概念。为了探索这个新引入的真正的非经典性的概念,我们提出了两个感兴趣的量,称为\emph{Svetlichny strength}和\emph{Mermin strength},并广泛地研究它们的性质。
2016-12-19 quant-ph
Entanglement and Bell Nonlocality in $τ^+ τ^-$ at the LHC using Machine Learning for Neutrino Reconstruction
University of Washington(华盛顿大学);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交大李政道研究所);Institute of Nuclear and Particle Physics, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院核与粒子物理研究所);State Key Laboratory of Dark Matter Physics, Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (KLPPAC-MoE), Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology (SKLPPC)(暗物质物理全国重点实验室,粒子天体物理与宇宙学教育部重点实验室,上海粒子物理与宇宙学重点实验室);PITT PACC, Department of Physics and Astronomy, University of Pittsburgh(匹兹堡大学物理与天文学院PITT PACC)
利用机器学习技术对τ⁺τ⁻系统进行量子态重构,研究其纠缠与贝尔非局域性,发现高显著性的贝尔非局域性,提出τ⁺τ⁻作为LHC量子信息研究的新基准系统。
2025-09-29 hep-ex hep-ph quant-ph
Strength of the nonlocality of two-qubit entangled state and its applications
本研究通过XOR游戏定义两量子比特纠缠态的非定域性强度$S_{NL}$,推导其与物理量$M$的关系,修正定义以检测CHSH不等式无法识别的非定域性,并给出其在量子隐形传态等领域的应用。
2023-04-09 quant-ph
Nonlocality Without Entanglement: Quantum Theory and Beyond
无纠缠的量子非定域性(Q-NWE)封装了多体乘积态的非定域行为,因为它们可能需要全局操作来最佳解码其中编码的经典信息。在这里,我们表明,NWE的现象是不是特定的量子理论只,而是一类广义概率理论可以表现出这样的行为。事实上,NWE的几种表现形式,例如,非对称局部鉴别、次优局部鉴别、可分离但局部不可实现测量的概念一般出现在除量子理论之外的操作理论中。我们提出了一个框架来比较不同理论中NWE的强度,并表明这种行为在量子理论中是有限的,这表明了量子理论的一个特定的拓扑特征,即状态空间结构的连续性。我们的工作增加了深刻的基础上诉NWE现象的研究,随着其信息理论的相关性。
2019-08-28 math-ph math.MP quant-ph
Understanding quantum interference in General Nonlocality
本文试图在广义非定域性理论框架下,通过研究物质波的自(互)作用,对费米子的量子双缝干涉给出一个新的认识[J. Math. Phys. 49,033513(2008)].从GN的度量出发,我们导出了一个特殊的形式主义来解释自作用为微扰时的干涉反差。从理论上分析了干涉图样的特征,并与实验结果定性一致。作为例子,我们应用的形式化的情况下,分别由薛定谔电流和狄拉克电流,这两个都是相关的拓扑。这两种情况之间的差距对应于费米子磁矩,这是可能的测试在不久的将来。此外,一般的干扰形式主义的微扰和非微扰的自我行动。通过分析一般的形式主义,我们预测,在非微扰极限没有干扰。通过与薛定谔电流的特殊形式的比较,得到了极限下自作用的耦合强度为$\infty$。在微扰情况下,自作用的干涉与量子理论的标准方法的干涉相同。然后定量比较相应的系数,得出这种情况下自作用的耦合强度落在$[0,1]$区间内。
2011-03-31 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
Nonlocality and information flow: The approach of Deutsch and Hayden
Deutsch和Hayden声称已经提供了一个量子力学的解释,这个解释是特别局部的,并且澄清了纠缠量子系统中信息传输的性质。在本文中,他们的形式主义提供了一个清晰的描述和他们的要求进行评估。事实证明,有必要区分两种解释形式主义的方法,而多伊奇和海登却没有区分。第一,保守的,解释,没有利益方面的地方积累,没有已经提供的埃弗雷特或统计解释;和有关信息流的结论是模棱两可的。第二,本体论,解释,提供了一个框架的新功能,量子系统的全球性质减少到本地的,但没有结论遵循更标准的量子力学的信息流。
2003-12-18 quant-ph
Quantum Nonlocality: how does Nature do it?
本文批判了将量子非局域性归因于时空之外作用的形而上学观点,提出量子关联源于时空对称性,并论证通过玻尔语境性可直观解释贝尔不等式违反,同时指出关闭自由选择漏洞并不等于关闭语境性漏洞。
2024-02-27 physics.hist-ph quant-ph
EPR Paradox, Quantum Nonlocality and Physical Reality
80年前,爱因斯坦证明了对波函数约化的一种特殊解释会导致一个悖论,如果采用量子力学的统计解释,这个悖论就会消失。根据统计学解释,波函数只描述了一组准备相同的物理系统。寻找一个直观的解释远距离测量的结果之间的相关性,进行对准备在自旋单态的物理系统,约翰贝尔分析了本地现实的隐变量模型,并证明了符合这些模型的相关性满足贝尔不等式违反了一些预测的量子力学。几种不同的局部模型的构建,各种不等式证明和实验数据被违反。一些物理学家得出结论,自然界绝对不是局部的。我们强烈反对这一结论,我们批判性地分析了一些有影响力的有限样本证明各种不等式和所谓的量子兰迪挑战。我们还展示了如何赢得所谓的贝尔博弈。不等式的违反并不证明相关性的局部和因果解释是不可能的。对不等式的违反只是对反事实的确定性和对认为实验结果是以不可约的随机方式产生的观点的有力论证。我们还解释了样本同质性漏洞的含义,并展示了它如何使统计显著性检验无效。我们指出,这个漏洞并没有在最近的几个实验测试本地现实主义关闭。
2016-02-09 physics.hist-ph quant-ph
The Cost of Nonlocality: A Dynamical Performance Equation of Energy-Entanglement-Complexity
本研究通过统一量子速度极限与Lieb-Robinson界,建立能量-纠缠性能方程,揭示局域相互作用系统中非局域纠缠生成的物理代价与性能权衡,并提供性能瓶颈诊断工具。
2025-08-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Stronger Nonlocality in GHZ States: A Step Beyond the Conventional GHZ Paradox
本文提出随机化变体GHZ博弈,通过随机选取承诺条件并仅披露给随机一方,证明其可由GHZ态完美求解,展现出更强的非定域性,且在分布式多体通信复杂度任务中具备更大通信优势。
2024-09-24 quant-ph
Observation of quantum nonlocality in Greenberger-Horne-Zeilinger entanglement on a silicon chip
本文在硅基集成光子芯片上产生并操控四光子GHZ态,通过量子态层析获得0.729(6)保真度,并利用全有或全无检验和Mermin不等式观测到量子非定域性,为集成量子器件的基础物理测试铺路。
2024-04-19 quant-ph
Distilling Nonlocality in Quantum Correlations
本文提出逻辑 OR-AND 布线协议,可从任意弱的量子非定域关联蒸馏出强非定域性,并证明其在关联空间、Hardy 关联及后量子关联检测中的作用。
2023-06-02 quant-ph
Nonclassical correlations of radiation in relation to Bell nonlocality
我们分析了两种空间辐射模式的测量结果之间的非经典相关性。这些关联不能用相干态的统计混合来模拟,或者更一般地说,不能用量子态和测量的非负相空间函数来模拟。我们认为,非经典相关性自然与贝尔非定域性,前者是一个更一般的类的量子相关性。事实上,它是已知的,当地的现实,以及非上下文模型对应于非负的解决方案的线性方程组的联合概率分布的所有观测。我们证明了非经典相关对应于这个系统的一个特定的解决方案,它可能有负值,即使当地的现实主义是不违反。修正的贝尔不等式使我们能够测试这种相关性。同时,我们的方法导致制定的贝尔不等式也适用于连续变量。用双模压缩真空态和混合纠缠态(薛定谔-猫态)说明了结果,其中一个模用平衡的零差探测方法分析,另一个模用非平衡的零差探测方法分析.
2022-06-30 quant-ph
Quantum nonlocality, and the end of classical space-time
量子非定域关联和非因果的、幽灵般的超距超距作用表明量子理论和狭义相对论之间存在分歧。我们提出了一个解决这个不和谐的第一次观察到,有一个问题的时间在量子理论。应该存在一种不涉及经典时间的量子理论的重新表述。这样一种重新表述是通过暗示时空基本上是非对易的而得到的。没有经典时间的量子理论是作为基础的非对易相对论的平衡统计热力学。关于平衡的随机涨落产生经典极限和普通时空几何。然而,纠缠态的测量只能在底层的非对易时空中正确描述,在那里没有因果关系的破坏,也没有一个幽灵般的超距作用。
2016-05-13 gr-qc hep-th quant-ph
Relativistic almost local hidden-variable theory
一个简单的相对论量子隐变量理论的粒子轨迹,类似于玻姆理论,但没有粒子之间的非局部力,提出。为了与量子力学的统计预测相兼容,我们需要假设时空中粒子位置的初始概率密度为|psi| ^2,这是理论中非定域性的唯一来源。这表明通常的玻姆隐变量理论包含了比贝尔定理所要求的更多的非定域性。
2010-10-11 hep-th quant-ph
Dynamical description of quantum computing: generic nonlocality of quantum noise
在弱耦合极限下,在最低阶近似下,发展了量子计算的动力学非马尔可夫描述。我们证明了量子库的长程记忆使噪声的结构与量子算法之间产生了很强的相关性,这意味着噪声的非局域攻击。然后,我们认为,量子纠错方法无法保护量子计算对电磁或声子真空,表现出$1/t^4$记忆。这表明,量子纠错理论的隐含假设--噪声和自动力学的独立性--在长时间范围内失效。我们还使用我们的方法提出了{ \it纯}退相干和退相干伴随耗散水库的谱密度。所谓的{ \it动态解耦}方法在这方面进行了讨论。最后,我们提出了{ \it最小退相干模型},其中退相干的唯一来源是真空。在门速度和退相干强度之间进行权衡,优化了量子信息处理的保真度。
2001-07-30 quant-ph
Witnessing Genuine Mutipartite Non-locality
真正的多方非局域性是量子系统的一个显著特征,它赋予多方设备无关密码协议的安全性。在给定相关性的情况下,最近的研究已经对表征和检测非线性进行了研究。在这方面,我们提出了一个哈代型的论点,它能够检测到真正的$n$方式的非局域性的任意量子系统。为了理解这个论点的强度,我们还研究了最小约束理论中的论点的最佳成功概率,即广义无信号理论。
2015-07-27 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