Quantum key distribution using generalized contextuality against post-quantum eavesdroppers
Perimeter Institute for Theoretical Physics;Department of Physics and Astronomy, University of Waterloo(滑铁卢大学物理与天文系);Institute for Quantum Computing, University of Waterloo(滑铁卢大学量子计算研究所)
本研究探讨广义语境性在量子密钥分发中的作用,证明其对正密钥率必要但不充分,并展示操作等价关系可提升渐近密钥率。
2026-10-02 quant-ph
Contextuality without access to a tomographically complete set
单量子系统的非经典性可以用上下文性的概念来形式化。但是,在不参考量子形式主义的情况下,语境性是否能在实验中令人信服地证明呢?由于Spekkens的背景下的操作方法需要找到操作等效的准备程序。以前,这些都是通过要求在一组测量下的不可测量性来获得的,这些测量是断层摄影完成的。在广义概率论的语言中,这需要探索系统状态空间的所有维度的能力。然而,如果真正的断层摄影完整集大于假设的集,额外的测量可能会打破操作等效性,从而消除假定的上下文。这样的额外维度可能出现在后量子理论中,但即使量子理论是精确的,也可能由于实验的不完美而出现意想不到的自由度。在这里,我们设计测试的上下文,免疫这种效果的一个给定数量的额外测量的断层摄影完整的集合,即使没有什么是知道他们的统计数据。这允许用较弱的假设来证明上下文。
2019-04-18 quant-ph
Contextuality and truth-value assignment
本文讨论了命题在被证明之前是否可以赋予真值的问题。为了回答这个问题,引入了一个命题非上下文理论的概念,为了解释验证结果,提供了一个映射,将一个完整的格中的每个元素与一个命题标识为真值。本文证明了没有一个模型同时遵守这样一个理论和二价原理可以与非零“双路径”量子干涉项的出现和量子坍缩假设相一致。
2017-09-26 quant-ph
The triangle principle: a new approach to non-contextuality and local realism
在本文中,我们研究的应用程序之间的信息距离的两个测量的问题的非上下文和本地现实主义。我们假设三角原理,即任何信息距离都是在任何一对测量上定义的,即使这两个测量不能联合进行。因此,对于任何三次测量,该距离的三角不等式都是成立的。这个简单的原理在任何经典实在论中都成立,但在量子理论中却不成立。它使我们能够重新推导出一个非常简单的方式,一个大类的非上下文和局部现实的不等式,通过三角不等式的多种应用。我们还表明,这一原则可以适用于推导一夫一妻制关系。三角原理不同于非情境性和局部现实性的假设,后者被定义为不存在导致所有可测量数据的联合概率分布。因此,我们证明了可以使用不同的原则设计Bell-Kochen-Specker检验。
2013-09-26 quant-ph
Pre- and post-selection paradoxes in quantum walks
单粒子量子行走的许多特性可以用经典波来模拟。然而,最近的实验表明,量子步行机上的一些时间序列的测量不承认在宏观现实理论方面的经典描述。在这里,我们扩展了这一观察,并提出了在量子漫步中导致逻辑悖论的前选择和后选择场景。这种悖论最近被证明是等价的上下文的证明,因此,我们提供了一个额外的参数的非经典的量子行走模型。非古典性主张背后的假设(包括语境性和违反宏观现实主义)也进行了讨论。
2019-05-31 quant-ph
Contextuality of quantum non-demolition measurement via state discrimination
Korea Institute of Science and Technology (KIST)(韩国科学技术院);Korea University of Science and Technology(韩国科学技术大学)
本文研究量子非破坏测量的上下文特性,揭示其非经典性,并扩展至连续无歧义鉴别和概率量子克隆,探讨其在噪声环境中的应用潜力。
2026-03-30 quant-ph
Anomalous weak values and contextuality: robustness, tightness, and imaginary parts
弱值是通过涉及弱测量和后选择的量子实验获得的量。它已被证明,“异常”弱值(那些躺在相应的运营商的本征值范围之外)无视经典的解释,在这个意义上,需要上下文[M。F. Pusey,Phys. Rev. Lett. 113,200401,arXiv:1409.1535]。在这里,我们详细阐述和扩展的结果在几个方向。首先,原始定理需要某些完美的相关性,而这些相关性在任何实际实验中都无法实现。因此,我们提供了新的定理,允许从异常的弱值的上下文的噪声鲁棒性的实验验证,并与最近的实验比较。第二,原来的定理连接异常的上下文只有在存在一整套额外的操作约束。在这里,我们澄清了围绕异常弱值的争论,表明这些条件是严格的-如果其中任何一个被丢弃,异常可以被经典地再现。第三,在原来的结果要求弱值的实部是反常的情况下,我们也给出了虚部非零的弱值的一个版本。最后,我们证明了类似的结果,如果弱测量是通过量子比特指针,而不是传统的连续系统。总之,我们提供了不等式证明非经典使用实验现实测量任何异常的弱值,并澄清量子实验的成分必须在任何经典模型,可以重现异常的缺失。
2019-09-04 quant-ph
Contextuality, Pigeonholes, Cheshire Cats, Mean Kings, and Weak Values
Kochen-Specker(KS)定理,前后选择(PPS)悖论,和异常弱值之间的结构连接进行了详细的探讨。所有的PPS悖论,如3盒悖论、量子柴郡猫和量子鸽子洞原理,都构建了一种特殊类型的本体模型,为系统的每个可观测值(独立于上下文)分配一个特征值,使得这些分配与PPS一致。它表明,这样的本体模型必须明确上下文的KS定理的意义上,否则意味着要么限制自由随机选择或明确的追溯行为。我们称这种模型为PPS-上下文。每个悖论的结构总是这样的,有相互交换的观察违反产品规则或求和规则,当本体模型扩展到包括在实验过程中没有测量的观察特定的上下文。这些悖论是反事实的,因为它们不是直接观察到的,也因为在实际实验中投影测量总是遵守乘积和规则。它表明,通过采用一种替代的本体模型,其中所有的隐变量是弱值(这并不总是特征值,但服从求和规则的定义),相同的上下文,提出了原来的悖论也必须包含异常弱值的可观测量。这些异常的弱值不是反事实的,因为它们可以通过对相同的预选择状态和后选择状态的系综进行弱测量来探测,从而可以通过实验观察到KS上下文的局部签名。一个系统的所有可观测值的弱值原则上可以在实验过程中测量,使得该模型成为描述PPS上下文本体论的现实元素的有希望的候选者。'
2015-09-14 quant-ph
Contextuality under weak assumptions
在量子理论中,情境性的存在首先是由贝尔、科亨和斯派克强调的,他们发现对于三维或三维以上的量子系统,测量不能被视为揭示系统的预先存在的性质。更准确地说,没有一个模型能够以只依赖于投影而不依赖于它出现的背景(投影的全部集合)的方式,将确定性结果分配给量子测量的投影者,尽管与投影者相关的玻恩规则概率与背景无关。由Spekkens引入的一个更一般的,可操作的上下文定义,我们将其称为“概率上下文”,放弃了确定性的假设,并允许将测量以外的操作视为上下文。概率非语境性(Probably noncontextuality)代表了这样一种假设,即一个运算理论的元素,如果不能根据任意多个重复实验的统计数据来相互区分,那么它们在本体论上是相同的。在本文中,我们介绍了一个框架,使我们能够区分不同的非语境性假设之间的关系,在理论中的对象的本体表示之间的关系,给出了一定的关系,他们的操作表示。这个框架可以用来激发和定义一个“可能性”的类比,封装的想法,一个操作理论的元素,不能明确区分操作也不能明确区分本体论。然后,我们证明了可能性noncontextuality是等价的一个替代的概念提出的哈代。最后,我们证明了这些较弱的非上下文性假设足以证明已知的“不去”定理的替代版本,约束$ψ$ -量子力学的认知模型。
2017-04-06 quant-ph
ConteXtuAlity: an open source Python package for contextuality
Sorbonne Université, CNRS, LIP6(索邦大学,法国国家科学研究中心,LIP6实验室)
本文介绍开源Python包ConteXtuAlity,用于计算语境性相关量,提供层论框架接口、测量场景与经验模型实现及线性规划计算语境分数和信号分数,并附基准测试,强调灵活性与可扩展性。
2026-09-15 quant-ph
Distinguishing Bohmian contextuality from Kochen-Specker contextuality
Stanford University(斯坦福大学);Linköping University(林雪平大学)
本文通过提出一种无玻姆语境性的语境本体模型,证明玻姆语境性并非科亨-斯佩克语境性的必要条件,从而区分了这两种语境性。
2026-05-26 quant-ph
Incompatibility in restricted operational theories: connecting contextuality and steering
我们研究了一般概率理论中转向和语境之间的联系。我们证明了对于一类二分态,由给定的测量集所构造的状态的可操纵性等价于由给定的状态和测量所构造的某个约束理论的预备非上下文隐变量模型的不存在性.转向和语境之间的连接是由限制理论中的不相容性概念提供的,我们也对此进行了研究。
2021-12-16 quant-ph
Hypercyclic systems of measurements and patterns of contextuality
针对循环系统无法研究关联性模式的问题,本文提出保留便捷参数化的超循环测量系统,证明其四类关联性度量互不相关,可用于刻画关联系统的关联性模式。
2023-08-29 quant-ph
Bosonic Indistinguishability-Dependent Contextuality
我们发现了一种形式的量子上下文,连接最大的上下文玻色子不可约性以类似的方式最大非局域性相对于Clauser-Horne-Shimony-Holt贝尔不等式连接到最大纠缠。与以前的光子背景形式不同,这种形式不能用经典光来模拟,因为它依赖于不可分辨性和高阶干涉。玻色子系统的理想测量可以通过与辅助量子比特的色散耦合来进行。这使得我们可以随意延迟每个测量的结束,并针对高维上下文相关性,这是现有平台无法实现的功能。
2021-02-01 quant-ph
Quantum Contextuality Requires Counterfactual Gain
Kagawa University(香川大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学);University of Bristol(布里斯托大学);Hiroshima University(广岛大学)
本研究通过实验验证了量子情境性与反事实收益之间的关系,证明情境性只能在特定条件下通过反事实收益被观测到。
2025-05-20 quant-ph
The contextual fraction as a measure of contextuality
我们认为上下文分数作为一个定量测量的上下文的经验模型,即在实验场景中的测量结果的概率表。它提供了一个一般的方法来比较不同测量场景的上下文程度;它与违反贝尔不等式有精确的关系;它的值和一个见证不等式可以使用线性规划来计算;它对于上下文的资源理论的“自由”运算是单调的;它测量信息任务中的可量化优势,例如游戏和基于量子计算的测量形式。
2017-05-22 quant-ph
Contextuality as a Precondition for Quantum Entanglement
本研究通过鲁棒远程态制备建立非局域与序列场景的关联,证明纠缠的存在以制备和测量情境性为前提,并实现情境性不等式与纠缠检验的相互转化。
2024-07-19 quant-ph
Can multiple observers detect KS-contextuality?
本文通过模拟公共系统中观察者违反Peres-Mermin不等式,证明多观察者顺序测量会导致态无关KS情境性丧失,并给出解析解释。
2023-12-01 quant-ph
Contextuality with Pauli observables in cycle scenarios
本文系统研究循环测量场景中多量子比特泡利可观测量的语境性,给出可实现循环规模的上下界,证明n>4时不能见证语境性而n=4时总能见证,并澄清4循环并非一般泡利场景见证语境性的必要条件。
2025-02-05 quant-ph
Typicality of Contextuality
International Centre for Theory of Quantum Technologies, University of Gdańsk(格但斯克大学量子技术理论国际中心);Perimeter Institute for Theoretical Physics(基础物理研究所);Basic Research Community for Physics e.V.(基础物理社区协会)
研究量子基础中语境性典型性问题,用数值线性规划测试,发现语境性常见,其典型性随纯度降低但不明显,高程度语境性不典型,还提供开源工具箱助实验设计。
2026-07-14 quant-ph
Putting paradoxes to work: contextuality in measurement-based quantum computation
我们描述了一个联合上同调框架的测量为基础的量子计算(MBQC)和相应的上下文证明。在这个框架中的中心对象是描述给定MBQC的链复体的第二上同调群中的元素。它包含计算的函数,直到规范等价,同时是上下文的见证。目前的上同调描述只适用于时间平坦的MBQC,我们概述了一种方法,将其扩展到时间有序的情况下。
2022-08-13 quant-ph
Contextuality as a resource for measurement-based quantum computation beyond qubits
背景性--以经典统计方式描述量子力学的障碍--已经被提出作为推动量子计算的资源。测量为基础的模型提供了一个具体的表现形式的语境作为一种计算资源,如下。如果多量子比特状态上的局部测量可以用于评估仅具有线性控制处理的非线性布尔函数,那么这种计算构成了强上下文性的证明-可能的局部测量结果不能全部被预先分配。然而,这种联系仅限于局部测量系统是量子比特的特殊情况,从上下文的角度来看,量子比特具有不寻常的性质。与高维系统不同,单个量子位不能允许上下文性的证明,而多个量子位可以允许状态独立的上下文性,只有泡利可观测量,这也与高维泛化不同。在这里,我们精确地确定,强非局部性是必要的qudit测量为基础的计算,评估高次多项式函数,只有线性控制。我们引入了局部普适性的概念,它在单量子点测量的约束下可访问的输出函数的空间上设置了一个边界。因此,将物理系统划分为子系统对于提高计算能力起着至关重要的作用。我们的设置的一个突出特点是,量子位和量子点测量为基础的计算的资源是相同的基本性质,避免与量子位上下文相关的病理。
2018-09-25 quant-ph
Proposed Experimental Test for Proving Quantum Contextuality with Non-entangled Photons
我们提出了一个新的和可行的测试证明量子上下文在四维希尔伯特空间。在我们的方案中,量子力学和noncontextual隐变量之间的矛盾是通过两个非纠缠量子比特系综的联合测量的测量统计揭示。非古典性的起源完全归因于测量过程。介绍了利用光子对和线性光学实现量子光学。
2008-06-27 quant-ph
Quantum contextuality of a qutrit state
本文研究了Klyachko-Can-Biniciopluslu-Shumovsky(KCBS)和Kurzypluski-Kaszlikowski(KK)非上下文不等式的三维混合态的量子上下文性.对于任何一类本征值按降序排列的态,KK不等式总是存在一个普适的测量集,而KCBS不等式则不存在。这种差异可以从整个测量矩阵的光谱分布中反映出来。我们的结果将有助于实验装置的误差分析,我们的光谱方法结合图论可以在未来的量子上下文的研究是有用的。
2015-04-27 quant-ph
Bi-Contextuality: A Novel Non-Classical Phenomenon in Bipartite Quantum Systems
提出并实验演示了双源量子系统中的新型非经典现象bi-contextuality,该现象作为反转的Bell场景,证实了单节点测量的量子性,并对PBR定理及经典psi-ontic模型提出了新挑战。
2025-07-11 quant-ph
Quantum contextuality and joint measurement of three observables of a qubit
互补性通过两个不相容的观测量来表现,而量子上下文性只能通过至少三个观测量之间的联合测量来揭示。通过将unsharp测量和联合测量到一个现实的模型中,我们重新建立了一个不平等由于梁,Spekkens,和怀斯曼严格的非上下文的假设为基础。因此,它的破坏明确地指出了二能级系统的量子背景。最大违反是由三个三重联合可测的观测量,两两联合测量的不兼容的方式。给出了一个量子比特的三个无偏观测量的三重联合可测性的充要条件。
2013-12-23 quant-ph
Noise-robust preparation contextuality shared between any number of observers via unsharp measurements
多个独立地从单个物理系统中获得非经典关联的观察者共享该系统实现量子关联的能力。我们表明,任何数量的独立观察员可以共享准备上下文的结果统计启用状态合奏量子理论。此外,我们表明,即使在任何数量的白噪声的存在下,也存在量子系综,使这种共享的准备上下文。这些发现是通过对光学量子位系综应用顺序非锐化测量来实现的,该系综揭示了三个共享的准备上下文演示。
2021-09-22 quant-ph
Conspiracy in ontological models with measurement contextuality
本体论状态的阴谋响应测量上下文符合非上下文量子力学概率分析一般本体论模型。本体空间结构的一般物理图片和本体状态如何被测量上下文的干扰。分析了本体论模型中一个常见的假设-
2020-10-30 quant-ph
Quantum contextuality from measurement invasiveness
Università degli Studi di Milano(米兰大学);ICFO – Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(巴塞罗那光子科学研究所,巴塞罗那科学技术研究院);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano(意大利国家核物理研究所,米兰分部)
本文提出通过随机线性映射分析量子上下文性,揭示测量侵入性对概率分布的影响,并为单个三能级量子系统提供上下文性量化方法。
2026-04-07 quant-ph
Revealing universal quantum contextuality through communication games
如果一个理论的预测不能被一个同时满足准备和测量非语境性假设的本体论模型重现,那么这个理论就是普遍语境的。在这篇报告中,我们首先推广了量子比特系统中任意奇数次制备和测量的量子制备和测量上下文性的逻辑证明。在逻辑证明的基础上,得到了量子理论违背的可检验的泛非上下文不等式。然后,我们提出了一类两方通信游戏,并表明,赢得这种游戏的平均成功概率是唯一链接到合适的贝尔表达式,其本地的约束大于普遍的非上下文的约束。因此,对于一个给定的状态,即使量子理论不表现出非定域性,它仍然可能通过违反普遍的非上下文约束而揭示出非经典性。进一步,我们考虑了一个不同的通信博弈来证明,对于量子理论中给定的观测量选择,即使没有逻辑证明存在制备和测量的上下文,也可以通过该通信博弈来揭示普适的量子上下文。这样一个游戏,因此测试一个较弱形式的普遍非上下文与最小的假设。
2019-12-23 quant-ph
Contextuality of Identical Particles
量子上下文的情况下,许多相同的粒子的概括。该模型由一个有限的模式集合组成,这些模式可以被N个粒子占据,无论是玻色子还是费米子。测量场景允许在至少两个不同的测量上下文中测量每个模式的占用。如果在每个测量场景中可以将占用编号分配给模式,则该系统被称为非上下文的。分配是在非上下文假设下完成的,即,分配给模式的占用数不依赖于测量该模式的场景。此外,粒子的总数必须是守恒的,因此每个测量环境中的占用数之和等于N。对于N=1,该模型与标准情境场景没有区别。然而,对于N>1,问题揭示了新的复杂特征。特别是,它示出的系统(状态依赖,状态无关,或非上下文)所表现出的上下文的类型取决于粒子的类型和数量。进一步的性质,该模型和开放的问题进行了讨论。
2016-09-05 quant-ph
Contextuality within quantum mechanics manifested in subensemble mean values
对于自旋为1/2的粒子,使用适当的马赫-曾德尔型设置与自旋翻转器,我们认为,这是一个直接的后果,量子力学治疗的实验验证\textit{subensemble}平均值的测量值的任意选择的自旋变量表现出依赖于一个comeasurable '路径'的选择观察。反过来,这使得能够在使用应用于我们的设置的相关隐藏变量模型预先确定的自旋的各个测量值的水平上推断路径自旋上下文。
2009-12-18 quant-ph
Sharing non-locality and non-trivial preparation contextuality using same family of Bell expressions
在[Phys. Rev. Lett. 114,250401(2015)]通过Clauser-Horne-Shimony-Halt不等式的量子破坏证明了多个观察者共享非定域性。在本文中,我们提供了一个方案,通过量子破坏一族贝尔不等式,其中爱丽丝和鲍勃执行$2^{n-1}$和$n$数量的测量二分法观测值,共享非局域性和非平凡的准备上下文顺序。对于这一点,我们认为,爱丽丝总是执行投影测量和多个鲍勃顺序执行unsharp测量。我们表明,当鲍勃的测量设置的选择是无偏的,最大的两个鲍勃可以通过违反我们的不等式顺序共享非局部性。此外,我们表明,上述家庭的不平等的本地界得到减少,如果非平凡的准备非上下文的假设进一步施加。然后,有机会分享更多的鲍勃比非局部性的非平凡的准备上下文。我们证明,非平凡的准备上下文可以顺序共享任意数量的鲍勃无偏选择他的测量设置。
2019-12-23 quant-ph
Contextuality for preparations, transformations, and unsharp measurements
本文引入了一个可操作的上下文定义,它从三个方面概括了标准概念:(1)它适用于任意的操作理论,而不仅仅是量子理论;(2)它适用于任意的实验程序,而不仅仅是精确的测量;(3)它适用于量子理论的一大类本体模型,而不仅仅是确定性的隐变量模型。我们推导出三个不去定理的本体模型,每个基于一个假设的noncontextuality不同种类的实验程序;一个准备程序,另一个不尖锐的测量程序(即,测量程序与正算子值的措施),和第三个转换程序。这三个证明都适用于二维希尔伯特空间,因此比传统的上下文证明更强。
2005-03-18 quant-ph
State-recycling method for testing contextuality
量子非定域性和上下文性是两种源于非经典关联的现象。前者需要在测量过程中消耗的纠缠,而后者可以发生在任何状态,如果选择一组适当的测量。尽管存在这些明显的差异,但到目前为止,对这两种现象的实验测试是相似的。每次实验都必须使用按照相同步骤准备的物理系统的不同副本,或者必须将系统恢复到其初始状态。在这里,我们表明,这是没有必要的,状态独立的上下文可以表现在一个场景中,每个测量轮是在前一轮的输出状态。
2015-05-08 quant-ph
Connection between the contextuality breaking and incompatibility breaking qubit channels
Indian Institute of Technology Dharwad(达尔瓦德印度理工学院);Patna Science College, Patna University(巴特那大学巴特那理学院);S. N. Bose National Center for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
研究探讨了非局部性与测量不相容性在量子通道中的关联,通过非上下文性假设下的EBI违反揭示了上下文断裂与三重测量不相容性断裂的联系,证明了EBI上下文性断裂可导致CHSH非局域性断裂,但反之不成立。
2026-04-06 quant-ph
General conditions for maximal violation of non-contextuality in discrete and continuous variables
量子力学的上下文性,即测量结果依赖于先前的测量,可以通过违反基于精心选择的可观测量的测量的不等式来显示。这种观测量的一个重要性质是,它们的期望值可以用获得两个互斥结果的概率来表示。为了满足这一点,不等式已被构造使用具有二分谱的观测量或使用从相空间中的位移算子获得的周期函数。在这里,我们确定的谱分解的观测值展示状态无关的上下文的量子力学的一般条件。因此,我们的研究结果不仅统一了现有的策略,最大限度地违反国家独立的非上下文的不平等,但也导致新的tagini使这种违反。我们的结果的后果之一是不可能有一个独立的状态最大违反的非上下文的Peres-Mermin的情况下,离散观测的奇数维。
2017-03-15 quant-ph
Characterising and bounding the set of quantum behaviours in contextuality scenarios
量子理论的预言抵制广义的非上下文解释。除了这一事实的基础相关性之外,量子理论违反非语境性的特定程度限制了通信和信息处理中可用的量子优势。在这项工作的第一部分中,我们正式定义上下文场景通过测量和测量实验,以及多面体的一般上下文行为包含一组量子上下文行为。这个框架使我们能够在这些场景中恢复一组量子行为的几个属性,包括上下文场景和相关的非上下文不等式,这些不等式要求它们的违反单个量子制备和测量过程是混合状态和非尖锐测量。在适当的框架,我们制定了新的半定规划松弛约束这些套量子上下文行为。最重要的是,为了避免纯态和投影测量的不足,在上下文的情况下,我们提出了一种新的酉算子为基础的半定松弛技术。我们证明了这些弛豫的有效性,通过获得严格的上界的量子违反几个noncontextuality不等式,并确定新的最大上下文量子策略。为了进一步说明这些松弛的多功能性,我们证明了一夫一妻制的准备上下文在三方设置,并提出了一个安全的半设备无关的量子密钥分发方案,由量子优势在奇偶不经意的随机存取码。
2021-06-24 quant-ph
State-independent experimental test of quantum contextuality
关于量子现象是否可以用带有隐变量的经典模型来解释的问题是一个长期争论的主题。1964年,贝尔指出,某些类型的经典模型无法解释量子力学对遥远粒子特定状态的预测。沿着这条线,一些类型的隐变量模型已经被实验排除。经典模型的一个直观特征是非上下文性:任何测量都有一个独立于同时进行的其他兼容测量的值。然而,Kochen、Specker和Bell的结果表明,非上下文性与量子力学相冲突。这种冲突存在于理论的结构中,与特殊状态的性质无关。关于Kochen-Specker定理是否能被实验检验的问题一直存在争议。直到最近,人们才提出并用光子和中子进行了量子情境性的第一次测试。然而,这些测试需要产生特殊的量子态,并留下了各种漏洞。在这里,使用捕获的离子,我们实验证明了一个独立的状态与非上下文的冲突。实验是不受检测漏洞,我们表明,尽管不完善和可能的测量干扰,我们的结果不能解释在非上下文的条款。
2009-05-05 quant-ph
Unscrambling the Omelette of Quantum Contextuality (PART 1): Preexistent Properties or Measurement Outcomes?
在本文中,我们试图分析量子语境的物理和哲学意义。我们将论证,在基础文献中存在着一种普遍的混乱,这种混乱是由于对量子语境的两种不同含义的不适当的“混乱”而引起的。第一种是玻尔提出的语境性的认识论解释,强调语境的不相容性,(或互补性)的某些测量情况下描述的经典条款;语境性的第二层含义与Kochen-Specker(KS)所揭示的对语境性的纯粹形式上的理解有关定理,而不是集中在正统的量子形式主义的约束,以解释投影算子作为预先存在的或实际的(定值)属性。我们将展示这两个概念如何被打乱在一起,创造了一个“上下文煎蛋饼”,它通过KS定理的一个流行的“认识论解释”得到了广泛的传播:当与B或C一起测量时,可观察A的测量结果必然会在[A,B] = [A,C] = 0和[B,C] /= 0的情况下不同。我们将说明为什么这种说法不仅是不适当的混乱认识和形式的观点,但也是物理和哲学上没有意义的。最后,我们分析的后果,这种广泛的认知阅读KS定理相关的统计报表的测量结果。
2017-10-18 physics.hist-ph quant-ph
Bell tests for collider decay processes
University of Oxford(牛津大学);Universidade Estadual Paulista(圣保罗州立大学);University of Warsaw(华沙大学);Université de Genève(日内瓦大学)
本文提出对撞机衰变过程的贝尔检验,利用独立分析轴和探测器区域分配结果,发现违反需后选择但可归因于测量情境性,并推导出在有效自旋分析能力足够高时被单态关联违反的贝尔不等式。
2026-09-10 hep-ex hep-ph quant-ph
Separability, Contextuality, and the Quantum Frame Problem
Allen Discovery Center(艾伦发现中心);Tufts University(塔夫茨大学);Eastern Illinois University(东伊利诺伊大学);University of Illinois at Urbana–Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
本文研究状态可分性、制备与测量语境性及量子框架问题的关系,证明量子框架问题的不可判定性,并揭示语境性如何由基选择等因素普遍诱导。
2023-04-19 cs.AI quant-ph
On Measures and Measurements: a Fibre Bundle approach to Contextuality
情境性是指“局部”概率模型无法成为全局模型。在本文中,我们引入了\emph{measurable fibre bundles}、\emph{probability fibre bundles}和\emph{sample fibre bundle}的概念,这些概念捕捉并精确了前一种说法。本文在此基础上讨论了语境性的核心概念,列举了一些实例,并指出了一些新的方面。
2019-03-21 math.AT math.PR quant-ph
Twenty years of quantum contextuality at USTC
量子上下文性是量子力学最令人困惑和奇特的特征之一。简而言之,它指的是这样一种观察:在量子力学中,一次测量的结果取决于实际进行的一组联合测量。中国科学技术大学对语境的研究由来已久。在这里,我们回顾了在过去的20年里,在这个方向取得的理论和实验进展。我们首先介绍著名的最简单的证明国家独立的上下文。然后,我们提出了几个实验测试的量子与非上下文理论与光子。最后讨论了上下文性在一般量子信息科学中的作用及其在量子计算中的应用。
2022-06-12 physics.hist-ph physics.optics quant-ph
Contextuality and dichotomizations of random variables
用于确定和测量随机变量系统的(非)上下文性的缺省上下文性方法要求系统中的每个随机变量由等价的二分随机变量集合表示。在本文中,我们提出的一般原则,证明使用二分法,并确定其选择。选择二分法的主要思想是,如果随机变量的可能值的集合被赋予预拓扑(V-空间),则允许的二分法将可能值的空间分成两个链接的子集(“linkednes”是预拓扑连通性的弱形式)。我们主要关注在实践中最常见的两种类型的随机变量:分类和实值(包括连续随机变量,在上下文文献中严重不足)。一个分类变量(一个有有限个无序值的变量)可以用它所有可能的二分法来表示。如果一个随机变量的值是实数,那么它们被一个变量截点上下的区间二分。
2021-12-12 math.PR quant-ph
Contextuality in Human Decision Making in the Presence of Direct Influences: A Comment on Basieva et al. (2019)
在最近的一篇论文中,Basieva,Cervantes,Dzhafarov和Khrennikov(2019)提出了一系列实验,他们声称这些实验显示了人类判断中的语境性证据。这是基于一组修改后的贝尔式不等式,旨在排除信号引起的影响。在这篇评论中,我们表明,它是,然而,有可能构建一个非上下文模型,通过直接影响,这意味着一个测量结果有一个(模型特定的)因果关系依赖于其他测量解释实验数据。我们将这种明显的不一致追溯到信号的定义,该定义没有考虑到所有可能的直接影响形式。此外,我们对心理学中的任何实验数据都可以为语境性提供确凿证据的想法表示怀疑,这些证据超出了直接影响的解释范围。
2019-10-11 q-bio.NC quant-ph
Kochen-Specker Contextuality
量子力学基础中的一个中心结果是Kochen-Specker定理。简而言之,它指出,量子力学与经典模型相冲突,在经典模型中,测量的结果不取决于其他兼容的测量是联合进行的。在这里,兼容测量是指可以同时实现的测量,或者更一般地说,是指可以联合测量的测量。这种冲突一般称为量子语境性。在这篇综述中,介绍了这一主题及其现状。Kochen-Specker定理的几个证明和不同的上下文概念进行了审查。如何实验测试这些概念的解释和上下文和非局部性或图论之间的连接进行了讨论。最后,对上下文性在量子信息处理中的一些应用进行了评述。
2023-01-09 math-ph math.MP physics.hist-ph