Operational formulation of time reversal in quantum theory
量子理论在时间反演下的对称性一直是一个有争议的话题，因为玻恩定则给出的跃迁概率不适用于时间反演。在这里，我们解决这个问题，在一个严格的操作概率框架。我们认为，调和时间反演与概率规则的理论需要一个概念的操作，允许实现通过前和后选择。我们发展了源于这种方法的量子理论的一般化表述，并给出了时间反演对称性的精确定义，强调了以前被忽视的状态和效应之间的区别。我们证明了维格纳定理的一个类似物，它描述了在这个操作时间对称的量子理论中所有允许的对称变换。值得注意的是，我们发现更大的类的对称变换比以前假设的。这为探索已知物理学的扩展提供了一个可能的方向。
2016-07-29 gr-qc hep-th quant-ph
Time Symmetry in Operational Theories
标准的操作概率框架（我们可以在其中制定操作量子理论）是时间不对称的。这一点很清楚，因为允许操作的条件是时间不对称的。这很奇怪，因为Schoedinger方程是时间对称的，而概率论并不关心时间方向。在这项工作中，我们提供了一个时间对称的框架，一般的操作理论，特别是量子理论。标准操作量子理论的时间不对称性的最清晰的表达是确定性效应是唯一的-这意味着只有一种方法可以忽略未来-而确定性（即归一化）状态不是唯一的。在本文中，这种时间不对称性可以追溯到对运算理论最基本元素的时间不对称理解-即构建电路的运算（或框）。我们修改这允许操作具有经典收入以及这些操作的经典结果。我们建立了一个时间对称的操作框架的电路建成的操作。特别是，我们要求与电路相关的概率是相同的，无论我们在时间上向前计算还是向后计算。我们通过施加各种双重属性来做到这一点。在这些属性中，需要同一属性的向前和向后版本。在本文中，我们提供了一个新的因果关系的条件，我们称之为双重因果关系。
2021-03-31 gr-qc hep-th quant-ph
How much symmetry do symmetric measurements need for efficient operational applications?
该研究将对称测量推广到不等数POVM集合，提出基于正交厄米算子基的构造方法，发现可在不等元条件下恢复部分对称性，并推导了锥形2-设计类不等数对称测量的相关量子判据。
2024-04-02 math-ph math.MP quant-ph
Operational formulation of weak values without probe systems
弱值是在一个预先和事后选定的系统中的观测值的基本值。弱值通常通过弱测量来测量，其中弱值出现在不是预选系统和后选系统而是探针系统的变化中。弱测量的这种间接特性模糊了预选择系统和后选择系统的弱值的意义，这与具有明确操作意义的常规物理量相反。在这项研究中，我们可操作地制定弱值的敏感性后选择的概率幅度小的变换在一个预先和后选择的系统。这种弱值的提法，这是免费的概念，假设在弱测量的探针移位，给出了一个直接的解释奇怪的弱值的前和后选择系统。我们进一步解释说，这种配方可以简化弱值测量实验，因为没有探针系统是必需的。
2019-12-21 quant-ph
An equivalence between time-symmetry and cyclic causality in quantum theory
该研究针对量子基础中时间对称性与因果方向性的关联问题，扩展P-CTC框架定义带时间标记的P-CTC辅助梳，证明其与多时间态MTS操作等价，并探讨了MTS的资源理论偏序与未来研究方向。
2025-08-04 quant-ph
Operational path-phase complementarity in single-photon interferometry
我们研究了两种设置，揭示了不同的操作意义的路径相位互补的单光子在马赫-曾德尔干涉仪（MZI）。在这两种设置中，哪条路（WW）信息记录在光子的偏振态中，作为“飞行哪条路探测器”。在“预测”变体中，使用{ \em固定}初始状态，获得正确预测哪路（WW）或哪相（WP）测量的结果的概率之间的对偶关系（等效于常规路径可分辨性-可见性）。在这种设置中，只有一个或另一个（WW或WP）预测在单个实验中具有操作意义。在第二种“追溯”协议中，初始状态由一方Alice在一组初始状态中秘密地选择{每个光子的\em}，所述一组初始状态在MZI的每个臂中的光子的幅度和相位上可能不同。另一方Bob的目标是通过对光子的测量来追溯初始状态。这里，WP和WW概率之间的类似对偶关系支配它们在{ \em每次实验运行}中的{\em同时}猜测。
2009-03-11 quant-ph
Indefinite Causal Structure and Causal Inequalities with Time-Symmetry
本文提出一种时间对称的操作概率理论框架，用于研究不定因果结构，扩展了可处理的过程和因果不等式集合，并证明了其与ICOTD过程的等价性。
2024-06-26 gr-qc quant-ph
On the missing axiom of Quantum Mechanics
关于量子概率与量子非定域性的本质的争论已经把量子力学提升到了“操作认识论”的水平。在这样的背景下，量子叠加原理具有一种外来的非认识性的性质。这使我们寻求量子力学的纯操作基础，从中导出基于希尔伯特空间的当前数学公理化。在目前的工作中，我提出了一套公理的纯操作性，基于一般定义的“实验”，操作/认知原型的信息检索从现实中。正如我们将看到的，这个出发点在逻辑上包含了一系列的概念[国家，条件国家，地方国家，纯粹国家，忠实国家，工具，倾向（即“效果”）、动力学和信息等价性、动力学和信息兼容性、可预测性、可辨别性、可编程性、局部性、a-causality、状态的秩、最大混沌状态、最大纠缠状态，信息完全倾向等]，以及一组规则（加法，凸组合，偏序，.），这远远不是通常认为的量子起源，而是构成了操作/认识方法的通用“语法手册”。当然，缺少的成分是概率幅的量子叠加公理：为此，我提出了一些纯粹操作/认识性质的替代候选者。
2005-07-30 quant-ph
Operational Collapse Region in Repeaterless Loss-Dephasing Quantum Channels
Informatics Institute Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学信息学研究所）；Qready Quantum Technologies ITU ARI Teknokent（ITU ARI科技园Qready量子技术）
研究电信C波段光纤链路中双轨偏振纠缠退化，通过评估无条件对数负性与后选择隐形传态保真度，确定“操作坍缩区域”，揭示其宽度对相位噪声率非单调依赖，为量子通信链路设计提供指导。
2026-07-09 quant-ph
Operational Tube-Sector Theory of Quantum State Distinguishability Under Generalized Symmetries
School of Physical Science and Technology, Ningbo University（宁波大学物理科学与技术学院）
建立多体系统中量子态可区分性的变分原理，涵盖融合范畴描述的非可逆对称性，通过边界管代数定义最优测量结构，给出管扇区概率和管POVM，实现对称约束下的最优一次性假设检验可区分性。
2026-06-26 cond-mat.str-el hep-th math-ph
What can we do in a symmetry-constrained perspective? The importance of the total charge's status in quantum reference frame frameworks
LTCI, Inria, Télécom Paris, Institut Polytechnique de Paris（LTCI，Inria，巴黎电信学院，巴黎理工学院）
本文澄清了量子参考系不同框架之间的差异，指出其核心在于对称群关联的总电荷是否可被对称性约束的观测者访问，并分析了弱对称性与强对称性方法的物理后果。
2026-06-01 quant-ph
Operational entanglement of collective quantum modes at room temperature
PolariQon Inc.（波拉里昆公司）
该研究在室温下展示了集体量子模式的操作纠缠，通过推导纠缠边界并验证稳态纠缠的维持条件，建立了连接动力学、噪声和宏观纠缠认证的理论框架。
2025-12-27 physics.app-ph quant-ph
Entanglement Symmetry, Amplitudes, and Probabilities: Inverting Born's Rule
纠缠态在交换结果（“不变性”）下的对称性意味着它们的等概率性，并导致玻恩规则。在这里，我表明，由共享相同总计数的事件序列的叠加给出的状态的幅度（例如，在自旋1/2测量中n次检测到0和m次检测到1）与所有0和1的等概率序列的分数的平方根（相对频率的平方根）成比例。
2011-05-24 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
The operational foundations of PT-symmetric and quasi-Hermitian quantum theory
PT对称量子理论最初是为了通过放松对哈密顿量的厄米性约束来扩展标准量子理论而提出的。然而，没有这样的扩展已经制定一致地描述状态，变换，测量和组成，这是任何物理理论的要求。我们的目标是回答一个问题，即一个相容的物理理论与PT对称的可观测量扩展标准的量子理论。我们在一般概率理论的框架内回答这个问题，这是物理理论的最一般框架。我们构造了一组状态的系统，结果从施加PT对称性的一组观测值，并表明，由此产生的理论只允许一个平凡的状态。接下来我们考虑准厄米性对观测量的约束，它保证了在具有未破缺的PT对称性的哈密顿量下演化的么正性。我们证明了这样一个系统等价于一个标准量子系统。最后，我们证明了，如果所有的观测量是准厄米以及PT-对称的，那么系统是等效的一个真正的量子系统。因此，我们的结果表明，无论是PT对称性或准厄米性约束是不够的，以扩展标准量子理论一致。
2022-05-25 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Symmetry, Self-Duality and the Jordan Structure of Quantum Mechanics
我探索了几条相关的路线，从更透明的操作或物理原理中推导出有限维量子理论的约旦代数结构，主要涉及概率模型的对称性和相关性。关键的工具是Koecher-Vinberg定理，该定理正式确定了具有齐次自对偶锥的有限维序单位空间的实Jordan代数。
2011-10-30 math-ph math.MP quant-ph
Dynamical resource theory of time-reversal symmetry breaking
The University of Tokyo（东京大学）；Ritsumeikan University（立命馆大学）；BKC Research Organization of Social Sciences（BKC社会科学研究机构）；Institute for Quantum Computing（量子计算研究所）；University of Waterloo（滑铁卢大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理珀米特研究所）；Trans-scale Quantum Science Institute（跨尺度量子科学研究所）
本文提出一个操作性的动力学资源理论框架，将量子通道的时间反演对称性破缺（T-破缺）量化为资源，分解为动力学与非幺正性两部分，并证明存在通用黄金单位。
2026-09-30 hep-th quant-ph
Operational quantum theory without predefined time
量子理论的标准公式假定了一个预先定义的时间概念。这是寻找引力的量子理论的主要障碍，在这种理论中，时空的因果结构被认为是动态的，基本上是概率性的。在这里，我们提出了一个广义的量子理论没有预定义的时间或因果结构，最近推出的操作时间对称的方法量子理论的基础上。其核心思想是一种新的同构之间的变换和状态，这取决于时间反演的对称变换。这使我们能够以一种具有清晰物理解释的时间中性形式来表达时间对称公式，并最终放弃时间假设。在由此产生的广义配方，操作与区域，可以连接在网络中没有方向性假设的连接，概括的标准电路框架和过程矩阵框架的操作没有全球因果顺序。给定区域中的可能事件由边界处希尔伯特空间上的半正定算子描述，而区域之间的连接由编码非平凡对称性的纠缠态描述，并且原则上可以测试。我们讨论了如何时空的因果结构可以理解为涌现的紧凑的时空区域的边界上的运营商的属性。该框架与不定因果序、类时循环和其他因果结构兼容。
2016-07-28 gr-qc quant-ph
Strict advantage of complex quantum theory in a communication task
本文研究复数量子理论相比实数表述的运行优势，发现一个通信任务中复数量子理论具有可证明的更低通信成本，并通过量子态系综的几何性质证明了其必要性，确立了复数量子理论的严格优势。
2025-06-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Characterization of an operational quantum resource in a critical many-body system
量子多体系统已经从量子技术的角度进行了广泛的研究，相反，这些系统中的关键现象已经被描述为与操作相关的资源，如纠缠。本文在横场各向异性XY模型下研究了基于魔态注入的量子计算方案中的魔态鲁棒性。我们证明了对称破缺组态中的可因式分解基态是由大量的高魔性$H$态组成的。我们发现存在一个非常接近量子临界点的点，其中包含在两个遥远的量子比特之间的相关性明确魔术达到一个尖锐的最大值。与二分纠缠不同，这种纠缠持续很长的距离，捕获了相变附近的长程相关。我们推导出标度律，并提取相应的指数周围的临界。最后，我们研究了温度对双量子比特RoM的影响，并表明它揭示了量子涨落和热涨落主导之间的交叉。
2020-07-24 cond-mat.str-el quant-ph
