Characterization of non-signaling correlations from mutual information
我们提出了一个非信号相关性的一组方面的一个二维表示,涉及到一个贝尔功能和双方之间的互信息的最大值的表征。特别是,我们将这种表示应用到两个测量和两个结果的二分贝尔场景。根据这些物理意义的量,并通过数值优化方法和一些分析结果,我们研究了非信号相关性的不同子集之间的边界,重点是量子和后量子的。最后,我们表明,Tsirelson界出现在这种情况下,而不诉诸量子力学的奇点。
2020-11-04 quant-ph
Conditions for Lorentz-invariant superluminal information transfer without signaling
我们理解突现量子力学的意义是,量子力学描述了物理突现的过程,将假设的亚量子物理与宏观边界条件联系起来。除了通常的自下而上的情景之外,后者还可以被证明需要自上而下的因果关系。通过这个例子,可以证明文学中对“现实主义”的定义过于严格。在量子力学中,定义实在论的一种流行方式是独立于测量的预定论。我们的反例实际上在涌现或自组织系统中无处不在,我们主张没有预先决定的现实主义。我们参考了我们小组的早期结果,这些结果显示了德布罗意-玻姆解释的指导方程是如何从一个只有经典成分的理论中推导出来的。本质上,这对应于普通三维空间中的“没有波函数的量子力学“,尽管具有非局域相关性。这就引出了一个中心问题,即如何在相对论环境中处理非定域性问题。我们在这里表明,一个基本的论点讨论所谓的悖论事件的EPR型双粒子实验的时间顺序没有考虑到上下文的实验设置。因此,我们然后讨论在何种情况下(即物理前提)超光速信息传输(但不是信令)可能是兼容的洛伦兹不变理论。最后,我们认为,超光速信号的不可能性-尽管存在超光速信息传输-是不是某种阴谋的结果(一个香格里拉“自然喜欢隐藏”),但不可能准确地复制在重复的实验运行状态的准备,或无克隆定理,分别的后果。
2016-03-07 quant-ph
Quantum Signaling to the Past Using P-CTCS
封闭类时曲线(Closed Timelike Curves,CTC)是一种有趣的相对论性物体,它允许时间旅行到过去,并可用作计算资源。在Deutschian封闭类时曲线(D-CTC)中,由于纠缠的单偶性,纠缠态之间的非局域关联被破坏。相比之下,对于后选择闭合类时曲线(P-CTC),CTC的第二变体,非局部相关性被保留。P-CTC可以被用于向过去发出非正交状态的信号,而不会破坏因果关系。在本文中,我们采取信令过去,并显示了一种方法,发送四个非正交状态的过去使用P-CTC。在构造了我们的信令协议之后,我们研究了我们的协议所导致的因果关系违反,并提出了两个一致性关系来防止它们。
2018-10-10 quant-ph
Tripartite non-classical correlations without backwards in time signalling
我们调查之间的关系没有向后的时间信号和经典的因果相关性。我们发现,不像两方的情况下,没有向后的时间信号范式为三方是不够的,以确保相关性可以再现与经典的因果排序。我们用一个明确的例子来证明这一点。我们还概括了一些现有的结果,线性两个时间状态多方的情况。
2018-09-18 quant-ph
Vacuum Landscaping: Cause of Nonlocal Influences without Signaling
在寻求理解非局部性相对于一个适当的本体论,我们提出了一个“宇宙学的解决方案”。我们假设,从宇宙的开始,空间中的每一点都是一个标量场的位置,它代表一个零点真空能量,在整个宇宙中以不同频率的巨大范围进行非定域振动。因此,量子是一种非平衡稳态,其形式是一个与这些频率(取决于粒子类型)之一共振耦合的“弹跳器”,与库德实验中振荡油浴上弹跳的油滴有着遥远的类比。与后一种类比的主要区别在于真空振荡的非定域性质。我们的例子表明,双缝和$n$ -狭缝干涉的分布函数的假设的非局域性单独足以推导出德布罗意玻姆引导方程的$N$粒子,否则纯经典的手段。在我们的模型中,不需要来自配置空间的影响,因为一切都可以在三维空间中描述。重要的是,实验装置的建立限制和塑造了向前和渗透的贡献,并被描述为真空景观。
2018-06-15 quant-ph
No-signaling versus quantum constraints for spatio-temporal correlations caused by weak measurement
海森堡不确定原理的一个公式,涉及所谓的测量不确定性,指出一个可观测量的测量修改了另一个的统计。在这里,我们得出这样的测量不确定原理从两个可理解的假设:不可能的即时消息在一定距离(无信令),违反贝尔不等式(非本地性)。不确定性是建立一对可观的两个空间分离的系统,表现出非局部相关性之一。为此,我们介绍了一种温和的测量形式,它可以获得有关其中一个观测量的部分信息。然后,我们通过从温和测量中获得的信息量,减去取决于非定域性程度的校正,来约束其余可观测量的扰动。所得到的定量表达式类似于量子力学公式,但它是在没有量子形式主义的情况下导出的,并补充了已知的非定域性和无信号干扰的定性效应。
2017-11-22 quant-ph
Jamming Extensions of Quantum Correlations Lead to Hidden Superluminal Signaling
The University of Hong Kong(香港大学);Jagiellonian University(雅盖隆大学);University of Gdańsk(格但斯克大学);Gdańsk University of Technology(格但斯克理工大学)
该研究通过扩展算子框架刻画符合相对论因果性的关联,证明量子关联的非平凡干扰会导致隐藏超光速信号,并构造RC攻击破坏设备无关密码原语的安全性,指出安全性需结合测量事件的时空位置。
2026-08-21 quant-ph
Consequences of a dynamical no-signaling condition for classical-quantum interactions
Sorbonne Université(索邦大学);CNRS(法国国家科学研究中心)
本文将无信号条件推广到动力学情形,研究其对经典-量子相互作用的影响,发现该条件等价于概率测度变换的凸线性,且约束了经典与量子自由度的相互作用方式。
2026-08-10 quant-ph
Quantum advantage for distributed computing without communication
理解量子纠缠作为一种资源在各种信息处理任务中所扮演的角色是量子信息理论的关键目标之一。本文提出了一种新的研究量子纠缠的视角:节点间无通信的函数分布式计算。为了使这种方法形式化,我们提出了身份游戏。令人惊讶的是,尽管没有信号,我们得到的非局部量子策略击败经典的在赢得概率的身份游戏起源于某些二分和多分功能。此外,我们表明,对于大多数的功能,访问一般的非信号资源,提高成功概率的两倍相比,经典的,输出的数量足够大。
2014-10-02 quant-ph
A proposal for a feasible quantum-optical experiment to test the validity of the No-Signaling Theorem
受Greenberger [Physica Scripta T76,p.57(1998)]关于超光速信号的提议的启发,并受Zou,Wang和Mandel [Phys. Rev. Lett. 67,p.318(1991)]显示在没有符合检测的多粒子纠缠中的干涉效应,我们提出了一个可行的量子光学方案,该方案旨在表明远距离双方之间的信息超光速传输能力
2013-01-20 physics.gen-ph quant-ph
Quantum chaos and macroscopic realism as no-signaling in time
该研究探讨了量子混沌对宏观实在性违反的影响,通过比较测量结果与无先前测量,揭示了混沌动态在违反宏观实在性中的显著印记。
2024-11-16 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
Photonic Simulation of Beyond-Quantum Nonlocal Correlations (e.g. Popescu-Rohrlich Box) with Non-Signaling Quantum Resources
本文提出利用本质非信号的物理资源与系统间动力学关联模拟 Popescu-Rohrlich 等超量子非局域关联,并在四量子比特光子平台上验证。
2025-09-30 quant-ph
Knowledge of Quantum Hidden Variables Enables Backwards-In-Time Signaling
贝尔定理意味着任何使用隐变量(即所有可观测量的预先存在的值)的量子力学的完备化都必须是爱因斯坦意义上的非定域的。这通常表明,对隐变量的了解将允许超光速通信。这种超光速信号,类似于一个优选的参考系的存在,是可以预期的。然而,在这里,我们提供了一个协议,允许一个观察者与知识的隐藏变量与她自己的因果关系的过去,没有超光速信号。也就是说,这样的知识将与因果关系相矛盾,而不管相对论的有效性如何。在我们提出的绕过悖论的方法中,有一种可能性是,即使状态不改变,隐藏变量也会改变它们的值,这意味着在玻姆力学中,时间上的反向信号是被禁止的。
2019-06-18 gr-qc quant-ph
Can relativity be considered complete ? From Newtonian nonlocality to quantum nonlocality and beyond
我们回顾了非定域性在物理学中的悠久历史,特别强调了近几年来在概念上的突破。这是第一次有可能研究“非定域性没有信令”{ \it从外面},这是没有所有的量子物理希尔伯特空间大炮。我们强调,物理学总是给出一个非局部的描述自然,除了在短短的10年的差距。我们注意到,“没有信号的非定域性”的概念与相对论的精神完全不同,相对论是唯一严格的定域性理论。
2005-12-20 quant-ph
Bell's inequality and extremal nonlocal box from Hardy's test for nonlocality
50年前,贝尔通过他著名的不等式证明了量子理论是非定域的,把量子非定域性问题从一个品味问题变成了一个测试问题。几年后,哈代提出了一个不带不等式的非定域性检验,这是一种“有与无”的论证。对$n$粒子的Hardy检验导致了一个$n$ -partite Bell不等式,其中每个观测者有两个二分的局部测量,所有纠缠纯态都违反了这个不等式。我们的第一个结果是表明,Bell-Hardy不等式所产生的Hardy的非定域性测试是严格的任意数量的缔约方,即,它定义了给定场景中贝尔多面体的一个面。另一方面,量子理论并不是非定域的,因为它禁止信号,甚至不像非信号条件所允许的那样非定域,即,量子力学预测形成所谓的非信号多面体的严格子集。在每个观察者测量两个二分观测量的场景中,弗里茨建立了贝尔多面体和非信号多面体之间的对偶性:紧贝尔不等式,贝尔多面体的面,与极端非信号盒一一对应,非信号多面体的顶点。我们的第二个结果是为这个对偶性提供一个替代的和更直接的公式。作为一个例子,紧Bell-Hardy不等式产生了一个极值非信号盒,它是Popescu-Rohrlich盒的自然多部推广。
2014-10-10 quant-ph
Inferring Quantum Network Topology using Local Measurements
本文提出一种高效协议,利用von Neumann熵、测量互信息和测量协方差等局部测量量来唯一刻画并推断量子网络拓扑结构,该方法对噪声具有鲁棒性且可通过量子变分优化实现。
2023-10-26 quant-ph
Objective realism and freedom of choice in relativistic quantum field theory
传统的贝尔的论点表明,如果假设没有信号和足够快的选择和读出,选择的自由与量子现实主义是不一致的。虽然无信号是狭义相对论的结果,但选择和读出的时空位置并非如此。在这里,我们试图将选择的自由纳入量子客观实在论,完全依赖于相对论性量子场论。我们的结论是,这是不可能的,而不打破相对论不变性,并提出了信号比光更快的可能性,这是不能排除的,如果一个最终的理论违反相对论。
2016-11-07 hep-th quant-ph
Inferring work by quantum superposing forward and time-reversal evolutions
对热力学涨落的研究使人们能够把两个平衡态之间的自由能差与系统通过远离平衡态的过程所做的功联系起来。这一发现在量子体系中起着至关重要的作用,在量子体系中,功的定义变得不平凡。基于这些关系,在这里,我们开发了一个简单的干涉方法,允许直接估计的功分布和平均耗散功在驱动的热力学过程中,通过叠加的前向和时间反演的过程的演变。我们表明,我们的计划提供了有用的平均耗散工作的上限,即使没有完全控制的热力学过程中,我们提出的方法的变化取决于可能遇到的实验限制。最后,我们验证了它的适用性的实验建议,实现我们的方法上的量子光子学系统,在该系统上的热力学过程是通过偏振旋转引起的液晶作用在离散时间制度。
2022-03-19 quant-ph
Theories with no superluminal signaling have greater information-processing power than theories with no superluminal causation
Université Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Inria(法国国家数字研究院);Institute for Theoretical Physics, ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院理论物理研究所);Department of Mathematics, King’s College London(伦敦国王学院数学系);Department of Mathematics, University of York(约克大学数学系)
本文探讨了无超光速因果性与无超光速信号性原理对生成非经典关联任务的影响,发现违反NSC但满足NSS的理论能完美完成任务,展示了超光速因果性在不违反NSS下的可操作认证方法。
2026-04-10 quant-ph
Comparing Conditions for Macrorealism: Leggett-Garg Inequalities vs No-Signaling in Time
我们考虑了两种不同类型的条件,它们被提出来测试宏观实在论,在一个由单个二分变量Q描述的系统的上下文中。这是一种观点,认为一个随时间演化的宏观系统具有确定的性质,这些性质可以在不干扰未来或过去状态的情况下确定。Leggett-Garg(LG)不等式,最常研究的测试,只是必要条件的宏观现实主义,但建设早期的工作表明,当四个三次LG不等式增加了一定的一组两次不等式也LG形式,精细的定理适用,这些扩大的条件是必要和充分的。一个比较进行了一个非常不同的一组必要和充分条件的宏观现实主义,即无信号的时间(NSIT)的条件提出的布鲁克纳,克莱门特,Kofler和其他人,确保所有的概率Q在一个和两个时间是独立的早期或中期的测量是否在一个给定的运行,并不需要(但暗示)LG不等式。我们认为,LG不等式的基础上的测试有非常弱的经典条件的形式,可以满足在面对适度的干扰效果,但那些基于NSIT条件有更强的相干见证条件的形式,满足零干扰。这两种测试在非侵入性可测量性的实现方面不同,因此测试不同的宏观现实主义概念:增强LG测试是间接的,需要将不同实验的结果与每次实验运行中测量的兼容量相结合,与贝尔测试非常相似,并且主要是对宏观现实主义本身的测试;相比之下,NSIT试验需要对不相容的量进行连续的测量,并且主要是对非侵入性的试验
2017-06-27 quant-ph
Quantum mechanical description of measurement and the basic properties of state transformation
在本文中,没有任何先验假设的测量后的状态的系统,我们将检查如何限制这种状态,假设以下每一个假设。首先,通过使用两个连续的测量应该被描述为一个测量的合理假设。第二,通过假设不可能比光更快的信号传导,“无信号传导条件”。然而,仅仅使用这些假设是不可能得到通常的投影公设的。相反,通过一个简单的引理,我们将表明,系统的密度算符的测量后是一个线性函数的密度算符通常的测量后公设确定。此外,我们将证明这个线性函数具有Kraus表示。最后,我们将讨论这个结论的物理意义。
2005-09-19 quant-ph
Enhancing Sum Capacity via Quantum and No-Signaling Cooperation Between Transmitters
Information & Electronics Research Institute, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院信息与电子研究所);School of Electrical Engineering, KAIST(韩国科学技术院电气工程学院)
本文提出了一类通过量子或无信号合作提升总容量的信道,其输入与伪同步游戏相关,且满足胜利条件时信道更不嘈杂。
2026-08-27 cs.IT math.IT quant-ph
Towards a measurement theory in QFT: "Impossible" quantum measurements are possible but not ideal
本文指出非相对论量子物理中非局域联合测量同样会导致信号传递问题,并基于非相对论量子信息方法证明所有非局域测量虽可局域化但需大量纠缠资源且通常非理想,为QFT测量理论提供指导。
2024-02-21 gr-qc hep-th quant-ph