Separability inequalities on N-qudit correlations exponentially stronger than local reality inequalities
在$D^N$维状态空间中,推导了任意纯态或混合态$N$-Qudit态的Bell相关观测量的可分性不等式。我发现状态(连续的状态,如果$D>3$),包括最大纠缠状态,违反这些不等式的一个因素$2^{N-1}$ ;当地的现实贝尔不等式弱得多,其最大违反是由一个因素$2^{(N-1)/2}$。可分性不等式允许仅使用测量的相关性来测试未知状态的纠缠。
2020-01-31 quant-ph
Commentary: Is the moon there if nobody looks -- Bell inequalities and physical reality
Marian Kupczynski(MK)是一篇有争议的论文的作者(2020年)发表在物理学前沿杂志上。这项工作是建立在一个数学索赔的MK这实际上是错误的,和MK的逻辑推理围绕他的索赔也是不正确的。他在其他期刊上发表的其他几篇论文中也提出了同样的主张。证明所声称的结果是错误的是我们目前的“评论”的主要内容。这纯粹是一个数学反例的数学索赔的一些MK的文件。
2023-01-16 quant-ph
Unitary evolution and elements of reality in consecutive quantum measurements
连续量子测量结果的概率可以通过构造概率幅来获得,从而意味着被测系统的幺正演化,每次测量都被破坏。在实践中,实验者需要在实验结束时知道所有过去的结果,这需要携带相应记录的探针的存在。在这幅图中,可以看到一个复合系统+探针经历了一个不间断的幺正演化,直到试验结束,探针的状态被检查。为了使这两种描述一致,需要在探针和系统之间存在特定类型的耦合,我们将对此进行详细讨论。考虑到这一点,我们考虑两种不同的方法来扩展对量子系统过去的描述,使其超出实际测量和记录的范围。一个是寻找那些其值可以在不改变现有概率的情况下确定的量。这种“现实要素”是可以找到的,但它们与EPR对应物有同样的缺点。设计用于测量非对易算子的探针如果被设置为联合工作,则会相互干扰,因此无法一致地建立这些量的同时值。另一种可能性是调查系统对每周耦合探测的反应。这样的弱探针被示出,以减少到一小部分的情况下,相应的值仍然被准确地测量,或导致仅评估系统的概率幅,或其组合。我们的结论是,在量子力学中,除了一种形式主义之外,很难看到任何其他东西来预测实际观测结果的可能性。
2022-04-01 quant-ph
Can Bell's Prescription for Physical Reality Be Considered Complete?
提出了一个实验,以测试贝尔定理在一个纯粹的宏观领域。如果实现了,它将决定一个明显局部的经典系统是否满足贝尔不等式。它强调为什么不应该被假定为持有这样一个宏观系统的不平等没有实际的实验证据。特别是,通过提供一个纯粹的经典,拓扑的EPR-玻姆型自旋相关性的解释,它表明为什么贝尔不等式必须违反在明显的本地,宏观域,就像他们在微观域。
2009-06-29 gr-qc quant-ph
Einstein and Bell, von Mises and Kolmogorov: reality and locality, frequency and probability
我们进行频率分析的EPR贝尔论证。我们的研究的主要结果之一是,存在的概率分布的Kolmogorov型,这是假设一些作者是一个数学假设,可能不支持实际的物理量子过程。事实上,量子粒子和测量设备的隐变量的频率可能会在实验的不同运行中波动。这些微观参数的频率波动不需要与物理观测值的频率稳定相矛盾。然而,如果微观参数在统计上也是稳定的,那么违反贝尔不等式及其推广可能是两个不同测量设备对应的集体依赖的结果。这种依赖性意味着违反了同时概率分布的因式分解规则。在形式上,这个规则与著名的BCHS局部性条件(或结果独立条件)相一致。然而,频率方法意味着对相关性的完全不同的解释。它不是事件的依赖,而是集体的依赖。这种依赖性可以通过相同的制备过程来诱导。
2002-10-31 quant-ph
N-Partite Separability Inequalities Exponentially Stronger Than Local Reality inequalities
对于一个N-体量子系统,我们证明了可分性蕴涵着Bell关联不等式,它比局域实性不等式强2^{(N-1)/2}倍。
2004-01-09 quant-ph
Geometry of joint reality: device-independent steering and operational completeness
我们研究什么类型的参数可以排除物理系统(如量子比特)的两个可观测量的联合现实(或值确定性),并基于通常比以前考虑的假设弱的假设给出几个强而简单的不可行结果。第一个结果使用简单的几何结合局部性假设,推导出设备无关的转向不等式。这些也可以被认为是“条件”贝尔不等式,在原理上比标准的贝尔不等式更容易检验,并且对于双量子比特系统,与量子转向椭球的性质有关。我们还从局域性和片面的现实假设导出了一个贝尔不等式,并证明了与设备无关的转向和贝尔非局域性之间的密切联系。此外,我们得到了一个不去的结果,而不使用本地或noncontextuality假设,基于类似的几何形状和假设,我们称之为“操作完整性”。后者与准备非语境性有关,但严格弱于准备非语境性。所有参数都是有限统计量,不需要任何假设,联合相对频率收敛到一些(不可观察的)联合概率分布。我们还概括了最近的强大的结果普西,准备noncontextuality,独立于设备的指导和操作的完整性的情况。
2019-11-06 quant-ph
Multipartite positive-partial-transpose inequalities exponentially stronger than local reality inequalities
我们证明了$N$ -partite量子态的{ \it every}部分转置的正性蕴含着新的Bell关联不等式,它比标准贝尔不等式式强$2^{(N-1)/2}$倍.不等式的违反意味着系统处于一个二分可纠缠态。事实证明,由Dür {[Phys. Rev. Lett. { \bf 87},230402(2001)]}违反了$N\geq 4$的不等式。
2007-07-18 quant-ph
The Einstein-Podolsky-Rosen Argument and the Bell Inequalities
1935年,爱因斯坦、波多尔斯基和罗森(EPR)发表了一篇重要的论文,他们在论文中声称,量子力学的整个形式以及他们所谓的“实在性判据”意味着量子力学不可能是完备的。也就是说,一定存在着一些量子力学无法描述的实在元素。他们的结论是,在量子力学的背后,一定有一个更完整的物理实在的描述。一定有一个状态,一个隐藏的变量,它比量子力学状态更详细地描述了世界上的事态,它也反映了现实中缺失的元素。在一些更进一步但相当合理的假设下,这个结论意味着在某些自旋相关实验中,测量的量子力学概率应该满足特定的不等式(贝尔型不等式)。悖论在于量子概率不满足这些不等式。这个矛盾的事实已经被过去三十年的几个实验室实验所证实。这个问题在物理学家和哲学家之间仍然是公开的和激烈的争论。它激发了广泛的研究,从最基本的量子力学实验到概率论的基础,再到随机因果关系理论以及自由意志的形而上学。
2007-12-09 quant-ph
Bell Nonlocality and the Reality of Quantum Wavefunction
量子波函数的地位是量子基础中最有争议的问题之一--它是否直接对应于现实,或者仅仅代表关于现实某个方面的知识或信息。在这封信中,我们提出了一个{ \it $ψ$ -本体}定理,排除了一类本体论的解释,量子波函数被视为纯粹的信息。我们的结果,不像著名的Pusey-Barrett-Rudolph定理,并不假定产品量子制剂的整体本体属性的情况下。在我们推导的核心,我们利用了约翰S。贝尔排除了任何量子理论的局部现实世界观。我们发现,所观察到的量子非局域性现象不能纳入一类$ψ$ -认识模型。利用著名的Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式,我们得到了一个阈值上的认识度的界限,超过这个界限,本体论模型与量子统计不兼容。
2021-07-22 physics.hist-ph quant-ph
The Einstein-Podolsky-Rosen paradox and the Bell theorem
本研究围绕爱因斯坦-波多尔斯基-罗森佯谬相关的贝尔定理展开,阐明定域性与实在性结合后和量子理论存在矛盾的核心结论。
2024-08-14 quant-ph
Bipartite Bell inequalities for hyperentangled states
我们表明,二分贝尔不等式的基础上的Einstein-Podolsky-Rosen标准的现实元素和来自一些hyperentangled状态的属性允许可行的实验验证的事实,即量子非局域性指数增长的子系统的大小,和贝尔无空洞测试与目前可用的光电探测效率。
2006-10-07 quant-ph
Response: Commentary: Is the moon there if nobody looks? Bell inequalities and physical reality
我们拒绝对Gill和Lambare [arXiv:2211.02481,arXiv:2208.09930]发表的文章[2209.07992]的不公正批评。他们完全曲解了这篇文章的内容和结论。他们构建了一个反事实概率模型,其中代表使用不相容实验设置进行的四个实验结果的随机变量是联合分布的。因此,CHSH不等式对于由其模型生成的所有有限样本平凡地成立。他们的模型为我们的模型定义了一个概率耦合,只描述了贝尔测试的原始数据。这种耦合的存在并没有使描述贝尔试验最终数据的上下文概率模型的推导无效。只有这些最终数据被用来检验贝尔不等式。不等式不能推导出来,因为我们的模型违反了统计独立性。我们的上下文模型允许解释在本地和因果关系的方式违反不平等和明显违反无信号在这些实验中报告。
2023-02-16 physics.hist-ph quant-ph
Rotationally invariant proof of Bell's theorem without inequalities
两个自旋为3/2的粒子的单态使得贝尔定理的证明不需要不等式,具有两个显著的特征:任何局部可观测量都可以被视为实在的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森元素,并且与局部实在论的矛盾不仅发生在某些特定的局部可观测量上,而且发生在任何旋转的局部可观测量上。
2003-06-11 quant-ph
Locality and reality revisited
贝尔给出了局部隐变量理论的标准定义,并证明了这种理论在不违反他的“自由意志”准则的情况下无法重现量子力学的预言:实验者的测量选择可以被假设为与测量之前被测系统的性质无关。这里考虑另一种选择:量子力学基础的隐变量概率理论可以是统计局部的,在这个意义上,它提供了由只涉及局部项的表达式定义的全局配置概率。这使得贝尔相关性不依赖于{ \it要么}一种阴谋论,其中先前的共同原因将系统状态与实验者的选择相关联{ \it或}一种反向因果关系原理,其中实验者的选择影响早期的系统状态。特别是,没有违反自由意志标准。它给出了一个不同的角度对贝尔相关性,其中的难题不是,显然非本地的相关性应该出现的规则涉及本地量,而是我们没有看到更普遍的非本地的相关性,允许悖论免疫形式的超光速信号。
2002-11-07 quant-ph
Variants of Bell inequalities
本文给出了一类Bell型不等式,它是由每个点包含两个二分观测量的“标准”贝尔不等式直接构造的.结果表明,多量子比特的广义Greenberger-Horne-Zeilinger态都不满足上述不等式.值得注意的是,我们的新的不等式可以提供更强的非局部性测试在某种意义上说,当地的现实不平等指数强于相应的多部可分性不等式。这表明,可分态对定域实在论的指数破坏是多体系统量子涨落的一个有趣结果。
2006-11-13 quant-ph
On the 'Reality' of Observable Properties
这篇笔记包含了一些初步的工作,试图把量子力学基础中关于波函数性质的最新发展纳入更符合逻辑和结构的方法的范围。第一步是推广和重新制定哈里根和斯佩肯斯提出的波函数的真实性标准,这是PBR定理的核心。由此产生的标准有几个优点,包括避免了与成套零测量有关的某些技术困难。通过不考虑波函数的“现实性”,而是考虑任何本体论物理理论的可观测性质,发现了非定域性和上下文性的新特征。其次,仔细分析了PBR定理的关键假设之一--制备独立性,得出了与Bell定域性的类比,因此,有人提议将其削弱为与无信号类似的“无准备信号”假设。这相当于在联合实体状态中引入非局部相关性,这至少与贝尔定理和科亨-斯佩克定理一致。因此,提出了是否可以加强PBR结果,以保持在这个宽松的假设下的问题。
2014-02-14 quant-ph
About the description of physical reality of Bell's experiment
最近引入了一个符合最简单形式的局域实在论的隐变量模型,它再现了量子力学对一个甚至理想完美的贝尔实验的预言。由于使用了非布尔向量隐藏变量,这是可能的。然而,这个模型距离在EPR意义上提供物理实在的完整描述的目标还有量子力学那么远。这种完整的描述包括从隐变量所取的值计算检测到粒子时的时间值的能力。这可以通过用粒子探测的确定性条件代替玻恩规则(只允许计算概率)来实现。最简单的选择是隐变量的阈值条件。然而,为了测试这种选择,需要一种新型的量子(或波,或非布尔)计算机。这种新型的量子计算机还不存在,甚至在理论上也不存在。在本文中,提出了一种经典的(布尔)计算机代码,它通过使用上下文指令来模仿这种新型量子计算机的操作。这些指令考虑了叠加原理的结果(这是典型的向量,即非布尔特征)。模拟代码产生的数值结果进行了分析。它们说明了假设的新型量子计算机输出可能具有的特征,并展示了关于贝尔实验的一些直观假设如何以及为什么失败。
2021-09-06 physics.gen-ph quant-ph
Polarization Correlations of 1S0 Proton Pairs as Tests of Bell and Wigner Inequalities
在一个旨在克服观测者依赖现实的漏洞并满足反事实条件的实验中,我们测量了12C(d,2He)和1H(d,He)反应中产生的1S0质子对的极化相关。这些测量的结果被用来测试贝尔和维格纳不等式对量子力学的预测。
2003-03-21 quant-ph
An explicit statistical model for the Bell experiment
本文提出一个显式统计模型,完全复现量子力学对贝尔实验的预测,并指出贝尔不等式违背的结论依赖于绝对参考系假设。
2025-10-17 quant-ph
Revisited aspects of the local set in CHSH Bell scenario
贝尔不等式是量子理论在基础和应用两方面发展的基石。讨论开始时是为了检验现实的量子描述是否完整,但它以这样一种方式发展,一个新的研究领域源于它,即量子信息。远离被用尽的话题,在本文中,我们提出了一个建设性的和几何直观的描述的局部多面体和它的方面,在一个二分贝尔的情况下,每一方有两个二分法测量。
2023-02-13 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
Bell Inequalities and Maximally Realistic Causal Quantum Mechanics
德布罗意-玻姆(DeBB)的\cite{DeBB}因果量子力学在贝尔发现\cite{Bell1964}(量子力学违反EPR局域实在\cite{EPR1935})以及贝尔寻找精确的量子力学中发挥了至关重要的作用。Aspect等人的实验\cite{Aspect1981}证实了两个光子的平面偏振之间的量子相关性,并通过因子$\sqrt 2 $违反了贝尔不等式。我证明了类似的实验与椭圆偏振器也可以显示量子违反贝尔不等式由相同的因素。总结了我们在$n-$维位形空间\cite{Roy-Singh1995}中构造的最大现实因果量子力学。相空间贝尔不等式和“边际定理”\cite{Auberson2002}起着至关重要的作用。
2023-01-31 quant-ph
Is the Moon there if nobody looks: Bell Inequalities and Physical Reality
各种各样的贝尔不等式都是由每一行特定的数据表格所满足的平凡的代数性质。令人惊讶的是,它们在某些实验中的违反,允许推测自然界中存在非局部影响,并怀疑客观外部物理现实的存在。这种推测的根源在于对量子力学的错误解释,以及局域真实隐变量模型在自旋极化相关实验中无法再现量子预测。这些隐变量模型使用仅成对可测随机变量的反事实联合概率分布来证明不等式。在真实的实验中,爱丽丝和鲍勃使用4对不兼容的实验设置,估计点击之间的不完全相关性,由他们的检测器记录。点击表示检测到光子,并以1或-1编码。相应的,只有成对可测量的,随机变量的期望估计和量子预测相比。这些估计严重违反了不等式。由于所有这些随机变量不能被联合测量,它们的联合概率分布不存在,并且各种贝尔不等式不能被导出。因此,它们受到侵犯并不奇怪。此外,如果描述测量仪器的上下文设置相关参数被正确地包括在描述中,则可以以局部因果方式解释点击之间的不完美相关性。在本文中,我们审查和重新措辞的几个参数证明,违反各种贝尔不等式可能既不证明量子非定域性,也不允许怀疑原子,电子和其他不可见的基本粒子的存在,这是我们周围的可见世界,包括我们自己的积木。
2020-07-16 physics.hist-ph quant-ph
Loophole-free Bell's experiment and two-photon all-versus-nothing violation of local realism
我们引入了一个全对无的证明,证明了两个光子在偏振和路径自由度上纠缠时Einstein-Podolsky-Rosen的局域实在元素是不可能的,这导致了一个Bell不等式,其中经典界是8,量子预言是16。使用该证明对关闭检测漏洞所需的检测效率的简单估计给出eta > 0.69。这一效率低于以前提案所要求的效率。
2005-11-19 quant-ph
Can quantum-mechanical description of physical reality be considered incomplete?
为了纪念阿什尔·佩雷斯,我们讨论了他的论文导师和导师内森·罗森与阿尔伯特·爱因斯坦和鲍里斯·波多尔斯基在1935年写的一篇最重要和最有影响力的论文。在那篇论文中,被称为EPR的三人组质疑了量子力学的完整性。作者认为,当时的新理论不应该被认为是最终的,因为他们认为它无法描述物理现实。爱因斯坦和玻尔之间的史诗般的战斗在同年晚些时候玻尔的回应之后加剧了。三十年过去了,约翰·S。贝尔给出了一个毁灭性的证据,证明EPR论证存在致命缺陷。我们的论文的目的是对原始EPR论文进行批判性分析,并以70年前就可以完成的方式指出其逻辑缺陷,而无需等待贝尔定理。我们还提出了一个概述玻尔的反应,在利益显示它如何未能解决的EPR论点的要点。
2006-12-30 quant-ph
A local model violating Bell's inequalities
两个纠缠系统在EPR设置的模型,重现量子力学的结果和期望值。每一个系统都由一个小球来表示,小球中有一个点状粒子嵌入场中。一个量子态表现为几种可能的粒子场组态的等价类。与贝尔型隐变量模型类似,场解释了测量的非交换方面,并否认了不相容的物理量的同时存在,从而允许逃避EPR的“完整性或局部性”困境。
2009-01-14 quant-ph
Comment on "Bell's Theorem without Inequalities and without Probabilities for Two Observers"
在此评论中,我们表明,Cabello的论点[物理学。86,1911(2001)],证明了任何经典的量子力学模型的非局域性的基础上爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)标准的现实元素,必须涉及至少四个遥远的观察者,而不是两个由作者雇用。此外,我们提出了一个意见的必要性进行一个真正的实验证实Cabello的论点。
2003-06-25 quant-ph
Bell's inequality without alternative settings
从爱因斯坦、波多尔斯基和罗森(EPR)的实在元素准则的角度来看,由单态双量子比特系统的每个粒子上的4元正算符值测度(POVM)描述的合适的广义测量等价于两个可选投影测量之间的随机选择。它表明,EPR实验与固定POVM对每个粒子提供了一个违反贝尔不等式,而不需要本地观察员之间的选择。这种方法对于设计Bell不等式的无漏洞检验是有用的。
2003-06-11 quant-ph
Bell Nonlocality in Classical Systems Coexisting with other System Types
针对经典实在论解释,论文构建包含经典子理论并允许经典与反经典系统纠缠的玩具理论,证明仅测量经典系统的双方场景也可违反 Bell 不等式,从而否定测量结果通常由潜在实在预定的观点。
2024-04-17 quant-ph
Spin-1 photons, spin-1/2 electrons, Bell's inequalities, and Feynman's special perspective on quantum mechanics
爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)悖论认为,量子力学作为对物理实在的描述是不完整的,它被约翰·贝尔的著名定理所终结,该定理激发了无数的实验测试,并带来了对量子实在的进一步肯定。然而,在他的著作和公开演讲中,理查德·费曼从未承认贝尔对EPR悖论的解决所做的贡献。在本文中,我们讨论了贝尔不等式的几个变体(包括费曼特别支持的一个),并探讨了它们如何推翻有利于局部隐变量理论的论点。我们还检查费曼的态度贝尔定理的背景下,费曼的特殊视角量子力学的根源。
2022-10-07 physics.optics quant-ph
Real or Not Real that is the question
我和约翰·贝尔讨论过量子力学中的实在,这是我的回忆。我想向读者介绍贝尔对现实的看法,这对他来说是一个自然的立场,一个科学家。贝尔对“量子跃迁”有着强烈的反感,并坚持在量子力学的措辞上要明确,他以严肃和机智宣布的“禁止的话”--这两个典型的贝尔特征--成为传奇。我将总结贝尔类型的实验和自然界的反应,并讨论所考虑的物理量的影响,真实的实体和非定域性的概念,由于贝尔的工作。随后,我还解释了一个量子态的含义相当不同的看法,这是信息论的方法,重点是布鲁克纳和蔡林格的工作。最后,我想用“虚拟性”的概念来扩大和对比现实的讨论,用量子场论中出现的虚粒子的含义。我将以自己的一些想法来结束这篇与其说是哲学文章,不如说是历史文章的文章。
2020-07-23 physics.hist-ph quant-ph
Reflections on the PBR Theorem: Reality Criteria & Preparation Independence
本文包含了初步的工作,试图把最新的发展基础的量子力学有关的性质的波函数的范围内更合乎逻辑的和结构的方法。第一步是对哈里根和斯佩肯斯提出的波函数的实在性标准进行对偶化,这是普西-巴雷特-鲁道夫定理的核心。由此产生的标准有几个优点,包括避免了与成套零测量有关的某些技术困难。通过考虑“现实”的波函数,但任何本体论的物理理论的可观察到的属性的非局部性和contextuality. Second的一个新的特征,仔细分析的准备独立性,一个关键的假设PBR定理,导致一个精确的类比与贝尔定理禁止的地方。出于这一动机,我们提出了一个弱化的假设,类似于无信号。这相当于允许在联合实体状态中的全局或非局部相关性,但不允许超光速信号。这至少与贝尔定理和科亨-斯佩克定理是一致的。我们发现一个反例的PBR参数,这违反了准备独立性,但满足这一物理动机的假设。因此,提出了是否可以加强PBR结果以在放松的假设下保持的问题。
2014-12-30 quant-ph
Energy-time entanglement, Elements of Reality, and Local Realism
1989年提出的Franson干涉仪[J.D. Franson,Phys. Rev. Lett. 62:2205-2208(1989)],美丽地展示了光的反直觉性质。量子描述预测了实验特定结果的正弦干涉,这些预测可以在实验中得到验证。按照爱因斯坦、波多尔斯基和罗森的精神,我们有可能问,(这种设置的)量子力学描述是否可以被认为是完整的。本文将通过描述能量-时间纠缠实验与爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)实在元素之间的复杂关系来详细回答这个问题。所述正弦干涉图样与通常的贝尔实验中产生破坏的正弦干涉图样相同。即便如此,根据对局部实在论模型的精确要求,这可能意味着a)没有违反,b)比平常更小的违反,或c)完全违反适当的统计界限。替代方案包括a)仅使用测量结果作为现实的EPR元素,b)使用发射时间作为现实的EPR元素,c)使用路径现实主义,或d)使用修改的设置。本文讨论了这些替代品的性质以及如何在它们之间进行选择。在设计和设置旨在检验局部真实性的实验时,需要考虑到这种讨论的微妙之处。此外,这些考虑对于量子通信也很重要,例如在基于贝尔不等式的量子密码学中,特别是当目标是设备独立性时。
2014-04-30 quant-ph
Breakdown of Bell's Theorem for incompatible measurements
贝尔定理包含了这样一个命题,即存在实在元素的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)理论(假设)与爱因斯坦定域性一起允许通过定义在一个公共概率空间上的函数对EPR实验进行数学描述。这一命题反过来导致限制可能的实验结果,贝尔表示,在他著名的不平等和伏罗勃'ev和其他人调查贝尔之前。总结几个以前的出版物,并添加新的材料,上述命题是由经典物理学的爱因斯坦局部反例反驳,并表明涉及额外的假设,不能证明相互排斥(不兼容)的测量和实验。此外,Mermin对我们工作的批评,他引用了“标准抽样参数”,这是错误的。
2008-04-06 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
Disproofs of Bell, GHZ, and Hardy Type Theorems and the Illusion of Entanglement
一个基本的拓扑错误贝尔的EPR现实元素的表示被确定。一旦认识到,它导致一个拓扑正确的本地现实的框架,提供准确的,确定性的,和本地的基础,至少贝尔,GHZ-3,GHZ-4,和哈代状态。这些状态所表现出的相关性被证明是一个3或7球,这两个都是封闭的乘法下的点之间的经典相关性,因此保持贝尔的局部性条件。因此,这些国家的所谓非地方性的结果,从错误识别的EPR现实元素的拓扑结构。当拓扑结构被正确识别时,在我们的框架中总是保证任何任意纠缠态的局域现实完成。这证明了EPR的正确性,并意味着量子纠缠最好被理解为一种幻觉。
2010-10-24 gr-qc quant-ph
Violations of Bell Inequalities for Measurements with Macroscopic Uncertainties: What does it Mean to Violate Macroscopic Local Realism?
我们建议测试“宏观局域实在论”的前提,当光子数的测量仅精确到$n$阶光子的不确定性时,这足以导出贝尔不等式,其中$n$是宏观的。宏观局部实在论在最初的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森论证的语境中只足以暗示具有宏观不确定性的模糊的“实在的要素”。因此,我们展示了在宏观不确定性的存在下,局部实在论的违反如何意味着“宏观局部实在论”的失败。提出了违反这种宏观局域实在论的量子态。
2000-10-06 quant-ph
Comment on "Dr. Bertlmann's Socks in a Quaternionic World of Ambidextral Reality"
我指出了Joy~Christian在IEEE Access上发表的论文“Dr. Bertlmann's Socks in a Quaternionic World of Ambidextral Reality”中的关键错误。克里斯蒂安的模型并没有产生单重态相关性,而实际上只是简单地再现了贝特曼效应。约翰·贝尔的朋友兼同事、欧洲核子研究中心的莱因霍尔德·伯特曼年轻时总是随意穿一只粉红色和一只蓝色的袜子。当你看到他左脚的那一刻,你就知道他右脚上的袜子是什么颜色的。超距作用?正如约翰·贝尔(John Bell)喜欢解释的那样,量子纠缠无法用如此简单的方式来解释。然而,克里斯蒂安的模型赋予了EPR-B实验中的两个粒子在源处相等且相反的自旋,选择由公平的掷硬币决定。无论它们如何被测量,这些自旋都被恢复。克里斯蒂安的计算机模拟工作原理是,实际上根本不模拟他的模型,而是几乎直接跟踪他的计算机代数软件包中内置的负余弦。贝尔定理没有被证伪。关于它对物理学基础和量子信息工程(量子通信、计算)的意义的争论,今天比以往任何时候都更加激烈。基督教的论文,唉,没有贡献的辩论,但分散了它。一个可能的作用,几何代数仍然是开放的,值得进一步调查,通过适当的理解贝尔定理的数学内容通知。
2022-05-27 physics.gen-ph quant-ph
Relaxed Bell inequalities as a trade-off relation between measurement dependence and hiddenness
本文引入隐变量隐藏性的量化方法,推导出适用于任何局部隐变量理论的隐藏性与测量依赖性之间的新权衡关系,推广了贝尔-CHSH不等式。
2023-05-28 quant-ph
Recent advances in contextuality tests
我们的日常经验支持这样一个假设,即物理系统独立于观察行为而存在。和谐理论的特点是客观现实主义假设,即测量行为只是揭示了预先存在的明确定义的现实要素。与此形成鲜明对比的是,量子力学描绘了一个世界,在这个世界中,现实失去了客观性,实际上是由观察创造的。贝尔[Rev.Mod.Phys.38,447(1966)]和科赫-斯派克[J.Math.Mech.17,59(1967)]首次发现的量子语境性,抓住了世界的经典描述和量子描述之间的哲学冲突的各个方面。在这里,我们简要地总结了一些最新的进展,在该领域的量子上下文。我们接近量子上下文通过它的密切关系贝尔型非局部的情况下,并强调一些快速发展的测试和实验实现。
2013-04-04 quant-ph
Reality, measurement and locality in Quantum Field Theory
目前认为,测量过程破坏了量子场论(QFT)的局域因果性。这个信念也是基于爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)悖论和所谓的贝尔定理,被认为是证明了一个神秘的存在,在遥远的测量之间的瞬间行动。然而,我最近已经表明,EPR参数被删除,在一个解释无关的方式,考虑到粒子物理学的标准模型,防止与一定数量的粒子纠缠态的生产。这个结果在这里被用来支持QFT的统计解释,并表明它允许与局部性和因果关系的完全和解。在这样的解释中,正如Ballentine和Jarret很久以前指出的那样,贝尔定理并没有证明任何非定域性。
2002-07-30 hep-th quant-ph
Bell's theorem: Critique of proofs with and without inequalities
贝尔定理的大多数标准证明都是基于概率论的柯尔莫哥洛夫公理。我们发现,这些证明包含的数学步骤,不能调和与Kolmogorov公理。具体来说,我们证明,这些证明忽略了结论的定理伏罗勃'ev的一致性的联合分布。因此,贝尔定理在其完全普遍性方面仍然没有得到证明,特别是对于仍然是客观局部的扩展参数空间并且包括与时间和仪器设置相关的仪器参数。虽然贝尔定理正确地排除了某些小类的隐变量,但对于这些扩展的参数空间,标准的证明就停止了。Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)方法基于类似的谬误论点。对于这种情况下,我们能够提出一个客观的本地计算机实验,模拟实验测试的GHZ潘,Bouwmeester,丹尼尔,Weinfurter和Zeilinger进行,并直接矛盾,他们声称,爱因斯坦局域元素的现实既不能解释量子力学理论的结果,也不能解释他们的实验结果。
2004-10-01 quant-ph
A nonlocal polarization interferometer for entanglement detection
我们报道了一个非局域干涉仪,能够检测纠缠和统计识别Bell态。这是可能的,由于干涉仪的独特的相关依赖于反对角元素的密度矩阵,其中有不同的界限为可分离的状态和独特的值为四个贝尔状态。该干涉仪由两个空间分离的平衡马赫-曾德尔或Sagnac干涉仪,共享一个偏振纠缠源。这些干涉仪之间的相关性表现出非局部干涉,而单光子干涉被抑制。这种干涉仪也允许一个独特的版本的CHSH-贝尔测试,其中本地的现实是光子偏振。我们提出了相关的理论和实验结果。
2014-10-22 quant-ph
Directly Estimating Mixed-State Entanglement with Bell Measurement Assistance
针对少样本混态纠缠估计,本文提出结合随机酉演化与量子比特对 Bell 测量的可扩展无偏估计方案,并在光子系统中验证其抗噪性与资源效率。
2024-07-06 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
Bell's go theorem: regaining local causality with a new notion of realism
INESC TEC(欧洲纳米科技中心);International Iberian Nanotechnology Laboratory(国际伊比利亚纳米技术实验室);Université Paris-Saclay, CNRS, CentraleSupélec, ENS Paris-Saclay, Inria, Laboratoire Méthodes Formelles(巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、中央理工-电院、巴黎萨克雷高等师范学院、法国国家信息与自动化研究所、形式方法实验室)
该研究提出新本体论框架,将贝尔“不行”定理转为“可行”定理,使局域因果模型能达到贝尔-CHSH 代数最大值内所有值,为量子预测提供非阴谋性实在性解释。
2026-10-14 quant-ph
Entangling successive single-photons from quantum dots
提出了一种从半导体量子点中产生的连续单光子中产生和鉴别高保真Bell态的方法。发现使用非对称分束器是必要的和足够的,并且在任何阶段都不需要非线性光学过程如SPDC。这对于检验量子力学的基础是相当重要的。
2012-09-14 quant-ph
Correlation functions, Bell's inequalities and the fundamental conservation laws
我推导出满足角动量基本守恒定律的二值自旋变量的一般理论的关联函数。唯一的理论无关的关联函数是相同的量子力学关联函数。我证明,任何理论的相关性等离散变量满足基本的角动量守恒定律违反贝尔不等式。与贝尔定理一起,这个结果具有深远的意义。没有一个理论能满足爱因斯坦定域性、EPR-贝尔意义上的实在性和守恒定律的有效性。因此,所有的局部隐变量理论都与基本对称性和守恒律不相容。贝尔不等式只有在违反守恒定律时才能遵守。贝尔不等式的实验意义是显而易见的。这一结果为纠缠及其度量提供了新的见解。
2004-07-06 hep-th quant-ph
Protecting quantum Fisher information in correlated quantum channels
量子费舍尔信息(QFI)在量子精密测量中具有潜在的应用价值。我们研究了当一个量子信道对量子比特序列的连续作用具有部分经典关联时的QFI。我们的研究结果表明,虽然退相干效应是有害的QFI,这种经典的相关QFI的影响是通道依赖性。对于Bell型探测态,去极化和相位翻转通道的连续作用的经典关联可以用来改善QFI,而位翻转和位相位翻转通道的经典关联会导致QFI的轻微下降。对于更一般的探测态参数化形式,在关联量子信道的宽范围内,初始关联系统对提高量子效率的优势仍然保持不变。
2020-03-06 quant-ph
Bell's theorem: A bridge between the measurement and the mind/body problems
本文进一步发展了量子力学的量子二元论、透视和共时性解释,其中被感知的经典的来自退相干的世界(退相干)和被感知的经典的意识中的世界(坍缩)不一定是同一的。因此,量子实在或“{ \it unus mundus}”被视为i)一个物理的非透视因果实在,其中量子到经典的转变是由退相干操作的,以及ii)所有经典的心理物理透视实在的量子线性叠加,由同步性以及因果关系(对应于实际填充世界的经典第一人称观察者)支配。这种解释被称为尼采-荣格-泡利解释,是对维格纳-冯·诺依曼解释的重新想象,这也与玻尔的量子哲学的一些解读相一致。
2021-10-13 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Q-functions as models of physical reality
我们表明,人们可以解释为时空中的随机场的物理现实。这些具有由相干态投影算子的期望给出的概率,称为Q函数。由此产生的动态演化包括追溯因果效应。这表明,一个物理宇宙的存在不需要观测者,但它的场结构有一个明确的概率。通过包括仪表动力学,我们表明,场轨迹具有量子测量属性,而波函数崩溃,包括尖锐的测量本征值。我们对待连续和离散测量,并表明,该模型预测贝尔不等式违反相关自旋的测量。讨论给出了一些著名的量子悖论,显示这些可以在一个现实的测量模型治疗。我们的理论解决了量子测量中的一些实际和哲学问题,并将其与早期的理论进行了比较。
2020-10-16 gr-qc quant-ph
When Bertlmann wears no socks. Common causes induced by measurements as an explanation for quantum correlations
本文重访 Bertlmann 的袜子例子,提出由测量过程语境性诱导并在每次联合测量中现实化的共同原因,可解释关联为何能违反 Bell 不等式。
2020-02-21 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