Axiomatic foundations of quantum mechanics revisited: the case for systems
本文提出了一种非相对论性量子力学的公理化方法。对我们的公理体系的解释是现实的和客观的。在这个框架下讨论了EPR悖论及其与实在论的关系。它表明,有没有现实和最近的实验结果之间的矛盾。
1995-10-19 quant-ph
Steps towards the axiomatic foundations of the relativistic quantum field theory: Spin-statistics, commutation relations and CPT theorems
提出了相对论性量子场论的一种现实物理公理化方法。根据Schwinger作用量原理,得到了一个协变的一般公式。没有引用对应原理,对易关系也不是假设而是推导。最重要的定理,如自旋统计,CPT的证明。基本场理论是由基本场和基本场体系的概念构成的。与其他表述相比,我们的实在论方法将场视为具有对称性的真实事物。最后,将一般结构与其他公式进行了对比。
2004-03-25 quant-ph
Axiomatic foundation of quantum measurements and survival effect
本文基于五条公设建立量子第一类测量的公理化理论,发现位置测量中存在违反海森堡不确定性关系的生存效应,而动量测量中不存在,并给出修正后的不确定性关系用于实验验证。
2024-08-30 quant-ph
Operational Quantum Mechanics, Quantum Axiomatics and Quantum Structures
操作量子力学的作用,量子公理和量子结构一般是作为一个贡献的一个纲要量子物理学,它的历史和哲学。
2008-11-15 physics.hist-ph quant-ph
An axiomatic basis for quantum mechanics
在本文中,我们使用广义概率理论的框架,提出了两套基本假设,称为公理,我们表明,他们导致的量子力学的希尔伯特空间制定。在这个推导的关键结果是协调的广义几何和定理的Solér刻画希尔伯特空间之间的正交模空间。推广的维格纳定理被用来将Solér定理中的一些假设简化为量子力学中的对称性理论。由于这种减少只是部分的,我们还指出了其余的未决问题。
2015-08-15 quant-ph
An axiomatic approach to Einstein's boxes
爱因斯坦的盒子思想实验中固有的谬误是显而易见的,因为它对量子力学采取了公理化的方法,而忽略了没有得到公设或实验观察支持的概念。我们要强调的是,这些假设包含了完全描述量子实验所需的一切。我们讨论的非经典性质的状态矢量和它所代表的实验。爱因斯坦的盒子然后被描述的形式主义单独。我们看到,它与测量两态可观测量的任何其他实验没有什么不同。
2006-06-17 quant-ph
Impossibility of universal work extraction from coherence: Reconciling axiomatic and resource-theory approaches
本研究对比量子热力学中构造子理论公理方法与显式量子协议路径,证明相干性普适功提取器的不可能性,建立其与构造子不可逆性的新关联,并拓展相关应用方向。
2024-04-11 quant-ph
Comments on "There is no axiomatic system for the quantum theory"
在最近的一篇论文中,Nagata [1]声称从量子力学中推导出了不一致性。在本文中,我们表明,不一致不是来自量子力学,但从额外的假设的现实观察。
2012-04-26 physics.gen-ph quant-ph
Partitioned quantum cellular automata are intrinsically universal
量子元胞自动机的定义有几种非公理化的方法。分块QCA(Partitioned QCA)是这些非公理化定义中最规范的。在这项工作中,我们表明,任何QCA可以放入PQCA的形式。我们的构造调和了QCA的所有非公理化定义,表明它们都可以相互模拟,因此它们都等价于公理化定义。这是通过定义广义n维内在模拟来实现的,它使基于计算机科学的模拟和普适性概念更接近理论物理。这一结果不仅是QCA模型的重要简化,而且在最小n维本质泛QCA的识别中也起着关键作用。
2010-10-12 quant-ph
Encoding graphs into quantum states: an axiomatic approach
量子信息学的一个基本问题是如何有效地描述多体量子态。一个有效的表示方面的图形存在的几个家庭的量子态(图形,集群,稳定状态),促使我们将这种建设扩展到其他类。我们介绍了一个公理化的框架映射到一个合适的物理系统的量子态的图形。从三个公理出发,我们导出了一个丰富的结构,它包含和推广了几类多体纠缠态,如图/稳定子态、高斯团簇态、量子随机网络和投影纠缠对态(PEPS)。由于它的灵活性,我们可以扩展目前的形式主义,包括有向和加权图。
2012-07-03 cond-mat.other quant-ph
The Trinity of Markovian Quantum Thermodynamics: Unifying the Axiomatic, Microscopic, and Operational Paradigms
Trinity College Dublin(都柏林三一学院);Trinity Quantum Alliance(三一量子联盟);University of Vienna(维也纳大学);Heriot-Watt University(赫瑞瓦特大学)
研究马尔可夫量子热力学中三种范式的关系,通过证明满足特定条件的热林德布拉德算符在三种范式下的等价性统一现有方法,还给出微观协议模拟热马尔可夫过程并通过实例说明适用性,为其建立统一基础。
2026-07-20 quant-ph
Axiomatic approach to measures of total correlations
本文探讨了定义可靠总相关性度量的挑战,回顾了现有度量并引入了基于Rényi、Tsallis相对熵和Kullback-Leibler散度的新度量,论证了量子互信息仍是有效度量。
2025-03-31 quant-ph
Combining Bohm and Everett: Axiomatics for a Standalone Quantum Mechanics
一个非相对论性的量子力学理论被提出,结合了玻姆力学和埃弗雷特的“多世界”解释的元素。由此产生的理论具有解决这两种理论以及标准量子力学已知问题的优点。它有一个明确的本体论和一套精确定义的假设,从那里可以导出标准量子力学的预测。最重要的是,玻恩定则可以直接应用拉普拉斯定则推导出来,而不依赖于对玻姆力学至关重要的“量子平衡假设”,也不依赖于对埃弗雷特型理论至关重要的“分支权重”。该理论描述了一个连续的世界,而不是一个单一的世界或一组离散的世界,因此它在精神上类似于基于埃弗雷特方法的多世界解释,而不是实际上可以简化为这些。特别是,没有“世界分裂”,这是埃弗雷特类型理论的典型特征。总而言之,该理论解释了1)概率的主观发生,2)玻恩定则给出的概率的定量值,3)希尔伯特空间上自伴算子的可观测量的识别,以及4)由测量引起的明显随机的“波函数坍缩”,同时仍然是一个客观的确定性理论。
2012-10-03 quant-ph
Axiomatic Foundation of Quantum-Inspired Distance Metrics
Idaho State University(爱达荷州立大学)
本文提出了一种量子启发距离度量的公理框架,通过五个基本公理确立了费米-斯图尔特度量的唯一性,并建立了与量子信息理论中多种度量的比较关系。
2026-02-28 math-ph math.MP quant-ph
Intrinsically universal n-dimensional quantum cellular automata
量子元胞自动机的定义有几种非公理化的方法。分块QCA(Partitioned QCA)是这些非公理化定义中最规范的。在这项工作中,我们首先表明,任何QCA可以放入PQCA的形式。我们的构造调和了QCA的所有非公理化定义,表明它们都可以相互模拟,因此它们都等价于公理化定义。接下来,我们描述了一个简单的n维QCA能够模拟所有其他的,在初始配置和任何n维QCA的前向演化可以被编码在初始配置的内在普遍的QCA,和几个步骤的内在普遍的QCA,然后对应于一个步骤的模拟QCA。这两个结果是正式的定义广义n维内在模拟,即模拟的概念,它保留了拓扑结构的意义上,每个单元格的模拟QCA编码为一组相邻的细胞在通用QCA。我们认为,这一概念带来了计算机科学为基础的概念的模拟和普遍性的一步更接近理论物理。
2010-10-13 quant-ph
An axiomatic formulation of the Montevideo interpretation of quantum mechanics
我们首次尝试公理化地表述量子力学的蒙得维的亚解释。在这种解释中,环境退相干补充了由于使用现实的时钟来测量时间来解决测量问题的相干性损失。由此产生的公式完全是以量子对象为框架的,而不必援引可测量的经典量的存在,如普通量子力学中的时间。该公式消除了测量过程中的任何特权角色,给出了系统中事件发生时的客观定义。
2011-10-10 gr-qc hep-th physics.hist-ph
Axiomatic Approach to Quantum Superchannels
量子超通道是输入和输出为量子信道的映射。而不是采取的域是所有的线性映射的空间,我们激励和定义的量子信道跨越的运营商系统上的超级信道。完全正映射的扩张定理允许我们将超通道的特征定理应用于这一较小的映射集。这些扩展是不唯一的,显示两个不同的超级通道在所有输入量子信道上的作用相同,因此在较小域上的这个新定义更精确地捕获超级通道作为量子信道之间的变换的作用。非唯一性可以影响表征所需的辅助维度以及超通道的张量积。
2022-10-01 math-ph math.MP quant-ph
An axiomatic measure of one-way quantum information
介绍了一种检测两个相互作用量子系统之间单向量子信息的算法,即任意量子动力学中信息传递的方向和取向。然后,我建立了一个信息理论量词的单向信息,满足一组理想的公理。特别是,它正确地评估相关性是否意味着单向量子信息,以及后者何时在不相关系统之间传输。在经典场景中,数量度量随机变量之间的信息传递。我还推广的方法来识别和排名的并发源的量子信息流在多体动力学,使复杂网络中的因果模式重建。
2020-08-20 nlin.AO physics.data-an quant-ph
Encoding Hypergraphs into Quantum States
Ionicioiu和Spiller [Phys.Rev.A85,062313(2012)]最近提出了一种用于将图映射到合适的物理系统的量子态的公理化框架。在他们研究的基础上,我们首先通过修改超图的公理和相容性条件,将其公理化框架推广到超图。然后,我们使用公理化方法将超图编码成一族新的量子态,称为超图态。此外,我们还试图做以下几个方面的工作:(i)证明Grover算法和Deutsch-Joza算法中的实等权状态与超图状态的等价性,(ii)描述超图状态、图状态和稳定子状态之间的关系,(iii)证明图状态与图状态之间的等价性。(iii)提供一些转换规则,用纯粹的超图理论术语表述,全面刻画了超图态在某些局部操作下的演化,包括Pauli群中的算子和某些特殊的局部Pauli测度;(iv)利用超图理论研究超图态多体纠缠的一些性质.
2013-01-16 quant-ph
Metrics Fluctuational Theory
它被认为是量子力学公理化的替代。涨落论原封不动地保留了量子力学的数学,称之为间接计算方法。涨落理论是将量子力学的公理删除,代之以引力噪声的假设。这一假设将间接计算方法与经典物理联系起来。经典引力场的物理涨落通过黎曼空间度规的几何涨落在数学上表达出来。涨落理论和量子力学从两个不同的角度描述了电子干涉的经典实验。
2002-05-27 quant-ph
Dirac Book The Principles Of Quantum Mechanics as presenting the alternative organization of a theory
权威的评价使这本书成为一个公理化的理论。然而,由于它的基本内容只不过是一种类比,它的理论组织不可能是一种公理化的组织。事实上,在第一版狄拉克宣布,以避免公理介绍。此外,我表明,文本是为了解决一个基本问题:如何量子力学是相似的经典力学。以前的一篇论文分析了所有过去的物理学,化学和数学理论,由各自的作者以非公理化的方式提出。人们已经认识到,组织理论的新模式有四个特征。对狄拉克文本的精确检查证明,它实际上应用了这种理论组织。这一事实为Kronz和Lupher通过直觉范畴、实用主义和严格性所提出的观点提供了形式上的理由,即量子力学的狄拉克表述代表了一种不同于冯·诺依曼公理化态度的理论态度。然而,自第二版狄拉克改变了他的态度,虽然再次依靠类比,他的理论被称为公理化方法。一些考虑的奇路径,导致目前制定的QM。他们建议为这一理论寻找新的基础。
2021-01-23 physics.hist-ph quant-ph
Axiomatic construction of quantum Langevin equations
基于正则等时子、久保公式、维里定理和量子涨落耗散定理的物理判据,给出了量子朗之万方程的唯象构造.本文详细分析了单个谐振子耦合到大的外腔的情况。这使得区分马尔可夫半经典的方法,由于贝多和马祖尔,从非马尔可夫全量子的方法,由于福特,卡茨和马祖尔。量子涨落耗散定理被认为是不相容的马尔可夫动力学。可能的应用量子球模型进行了讨论。
2019-03-14 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum Axiomatics: Topological and Classical Properties of State Property Systems
“经典状态”的定义,以及它在早期的工作中是如何被用来证明一个分解定理内部的语言状态属性系统,预先假定作为一个额外的数据orthocomplementation的属性格的物理系统。在本文中,我们认为,在庞加莱领域的ε模型的基础上,一个概念的“拓扑”的国家可以被看作是一个替代(操作上成立)的经典概念,在没有正交互补,并比较它与已知的和操作上成立的概念的经典。
2011-07-05 math-ph math.MP quant-ph
A Physical Axiomatic Approach to Schrodinger's Equation
非相对论量子系统的薛定谔方程是在系综哈密顿框架下由一些经典物理公理导出的。这种方法使人们能够直观地理解方程的结构,特别是其线性。此外,它允许一个物理动机和系统的调查潜在的概括,简要讨论。
2005-10-04 hep-th quant-ph
Axiomatic and operational connections between the $l_1$-norm of coherence and negativity
量子相干性在各个研究领域都起着核心作用。连贯性的$l_1$ -范数是最重要的连贯性度量之一,它很容易计算,但要找到一个简单的解释并不容易。我们证明了相干性的$l_1$ -范数是由几个简单的公理唯一地刻画的,这在精确的意义上证明了它是纠缠理论中的负性和魔态量子计算资源理论中的和负性的类比.我们还提供了一个操作的解释的$l_1$ -规范的相干性作为最大的纠缠,衡量的负性,产生的非相干操作作用于系统和一个不相干的附属。为了实现这一目标,我们澄清之间的关系的$l_1$规范的相干性和负的所有二分态,这导致一个有趣的推广最大相关状态。令人惊讶的是,由此获得的所有纠缠态都是可纠缠的。此外,它们的纠缠代价和可交换纠缠可以显式地计算量子比特-量子系统。
2018-03-04 quant-ph
Quantum complementarity and logical indeterminacy
当一个数学命题需要比它包含在一个公理系统中更多的信息来证明时,它既不能被证明也不能被反证,也就是说,它在这个公理系统中是不可判定的,或逻辑上是不可确定的。我将表明,某些数学命题的d-价函数的二元参数可以编码在d-维量子态的相互无偏基(MUB)集,和真值的命题可以测试MUB测量。然后,我将证明一个命题在状态编码的公理系统中是不可判定的,当且仅当与该命题相关的测量给出完全随机的结果。
2009-06-08 quant-ph
Axiomatic, Parameterized, Off-Shell Quantum Field Theory
公理化的量子场论为量子场论提供了严格的数学基础,它是证明一些重要的一般性结果的基础,如著名的自旋统计定理。自由场QFT满足公理化QFT的公理,表明它们是一致的。然而,即使在50多年后,仍然没有已知的四维闵可夫斯基时空中具有相互作用的量子场的非平凡理论满足相同的公理。本文为参数化QFT提供了一个类似的公理基础,在参数化QFT中,一个不变的第五路径参数被添加到量子场通常的四个时空位置参数中。动力学演化是根据路径参数,而不是帧依赖的时间坐标。此外,理论的状态被允许离壳。因此,粒子在相互作用过程中基本上是“虚拟的”,但在适当的非相互作用的大时间限制下,它们动态地趋向于“物理的”壳层状态。与传统的QFT不同,参数化QFT可以定义一个数学上一致的相互作用图。这可以用来构造满足与相应自由场相同公理的相互作用场。然后可以重新推导出散射振幅的戴森级数,但没有传统的微扰QFT的数学不一致性。目前的工作仅限于标量场的情况下,它不解决剩余的问题的规范对称性和重整化。尽管如此,它仍然表明,参数化的形式主义可以提供一个一致的基础,在实践中使用的QFT的解释,也许,更好地处理其进一步的数学问题。
2016-11-22 hep-th physics.gen-ph quant-ph
The Separability Problem in Quantum Mechanics: Insights from Research on Axiomatics and Human Language
该研究指出量子形式体系存在无法描述空间分离系统的结构局限性,结合公理化分析与人类语言概念类比,探讨了可分离性在物理基础层面的可能性及纳入形式体系的必要性。
2024-11-04 physics.hist-ph quant-ph
Axiomatic characterization of the quantum relative entropy and free energy
基于Matsumoto的工作,我们证明了具有满秩第二参数的量子相对熵由四个简单的公理确定:i)第一参数的连续性,ii)数据处理不等式的有效性,iii)张量积下的可加性,iv)超可加性。这一观察对我们讨论的量子热力学有直接的影响。具体来说,我们证明,在合理的限制下,自由能被挑出来作为衡量无热性。特别是,我们认为一个扩展类的吉布斯保持地图作为自由操作的资源理论框架,其中的催化剂被允许建立与系统的相关性在手。自由能是唯一的广泛和连续的函数,是单调的自由操作下。
2017-02-27 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
From Quantum Axiomatics to Quantum Conceptuality
从一开始,许多物理学家就在量子力学中看到了将认知方面纳入其中的可能性(如果不是必要性的话),而这在以前的经典理论中是不存在的,或者是被忽视的。在这篇文章中,我们概述了导致我们支持我们的物理现实基本上是概念性和认知性的假设的路径。然而,与约翰·冯·诺依曼提出的“抽象自我假说”相反,亨利·斯塔普在最近的时间里进一步探讨了这一假说,我们的方法并不依赖于测量问题,因为它表达了一个可能的“物理因果关系的缺口”,这将指向一个超越心灵-物质区别的现实。相反,在我们的方法中,测量问题被认为是基本上解决了的,至少对于那些涉及量子概率起源的问题,我们有理由相信它们是认识论的。我们的结论是,概念性和认知将是所有物理过程的一个组成部分,而不是来自量子微观物理实体的非空间行为与人类概念之间惊人的相似性的观察。这产生了一种新的量子力学解释,称为"概念解释",目前正在我们布鲁塞尔小组的研究中。
2018-05-29 physics.hist-ph quant-ph
Classical representations for quantum-like systems through an axiomatics for context dependence
我们引入了一个“隐藏测量系统”的定义,即,- 物理实体,对于该物理实体存在:(i)“所研究的实体的一组非上下文状态”和(ii)“测量上下文的一组状态”,并且使得所有不确定性都是由于缺乏对测量上下文的实际状态的了解。首先,我们确定一个明确的标准,使我们能够验证是否一个给定的隐藏的测量系统是一个给定的夫妇$\Si,{\cal E}$的一组状态$\Si$和一组测量${\cal E}$($=$测量系统)组成的表示。然后,我们证明了每个测量系统,存在至少一个表示作为一个隐藏的测量系统与$[0,1]$作为一组状态的测量上下文。因此,我们可以应用这个隐藏测量系统的定义来强加上下文依赖的公理。我们表明,以这种方式,我们总是找到经典表示(隐藏的测量表示)一般的非经典实体(例如量子实体)。
2000-08-14 math-ph math.MP quant-ph
Classical and Quantum Information Measures Characterizing Convertibility: An Axiomatic Approach
Utrecht University(乌得勒支大学)
本博士论文以公理化方法研究多元散度,明确经典与量子场景下的散度族,为α<1的α-z相对熵提供首个操作意义解释,丰富了信息测度与可转换性的理论研究。
2026-10-14 cs.IT math-ph math.IT
Theoretical framework for quantum networks
我们提出了一个框架来处理量子网络及其所有可能的变换,包括作为特殊情况的所有可能的量子态、测量和信道的操纵,例如,克隆、鉴别、估计和层析成像。我们的框架是基于量子梳的概念,它描述了一个给定的量子网络可实现的所有转换和链接产品,连接两个量子网络的操作。量子网络是从一个建设性的角度来看,基于基本电路的连接,并从一个公理化的一个层次上的可接受的量子映射的基础上。在公理化的背景下,一个基本的属性,我们称之为普遍性的量子记忆通道:任何允许的量子网络的转换可以实现一个合适的序列的记忆通道。开放的问题是否这个属性失败的一些非量子理论,例如,对于无信号盒,是提出的。
2009-12-21 quant-ph
Quantum Mechanics: Structures, Axioms and Paradoxes
我们提出了一个分析的量子力学和它的问题和悖论,考虑到在过去的二十年中已经获得的结果,在“量子结构研究”领域的调查。我们主要集中在布鲁塞尔自由大学的小组基金的结果。通过一个自旋为1/2的模型,其中量子概率是由测量仪器和物理系统之间的相互作用的涨落产生的,我们表明,量子结构可以找到它的起源,在这些涨落的存在。这种方法,我们称之为“隐藏测量方法”,使得构建介于量子和经典之间的系统成为可能。我们证明了量子公理学的两个传统公理在这些“介于量子和经典之间”的情况下并不满足,以及标准量子力学的这种结构缺陷如何成为大多数量子悖论的起源。我们表明,在这种方法中的EPR悖论确定了一个真正的不完整的标准量子力学,但不是一个不完整性,这意味着缺乏隐藏的变量,但不完整性指出不可能的标准量子力学来描述分离的量子系统。我们指出,通过重新定义密度态的意义,标准的量子力学可以完成的方式。我们提出了量子力学的公理化方法可以与相对论的传统公理化方法进行比较的方式,以及这可能导致研究两种理论统一的另一条道路。
2001-06-24 quant-ph
Quantum arrival times and operator normalization
最近的一种方法到达时间使用的荧光原子进入激光照射的区域和由此产生的到达时间分布是接近的公理分布的Kijowski,但不完全相等,无论是在限制情况下,也不补偿后的反射损失的标准化的水平上的期望值。在本文中,我们采用了规范化的运营商,最近提出了一个略有不同的上下文中的水平。我们表明,在这种情况下,公理的到达时间分布Kijowski恢复作为一个限制的情况下。此外,它表明,Allcock的复杂的潜在的模型也是一个限制的物理动机的荧光方法和连接到Kijowski的分布,通过运营商归一化。
2003-11-17 quant-ph
Fuzzy Propositional Logic Associated with Quantum Computational Gates
我们应用剩余结构与模糊逻辑发展某些方面的信息处理在量子计算从逻辑的角度来看。为此,我们引入了一个公理系统,其自然解释是不可逆的量子庞加莱结构。
2006-12-26 quant-ph
On Quantum Mechanics
我们讨论了量子力学的公理基础,并表明它既不是一般的,也不是一致的,因为它的公理是不相容的,而且它不包括磁量子化的回旋运动。一个一般的和一致的公理系统是emptured其中还包括磁量子化。
1998-06-02 quant-ph
Unified Treatment of EPR and Bell Arguments in Algebraic Quantum Field Theory
证明了公理化量子场论中关于真空关联的一个猜想。它表明,这一结果可以应用在EPR型实验和贝尔型实验的上下文中。
1998-02-03 quant-ph
Quantum Measurement, Information, and Completely Positive Maps
公理化方法的测量理论的发展。描述了标准量子力学所允许的测量非简并谱可观测量的装置的所有可能的统计性质。
2001-07-18 quant-ph
Classical and quantum spaces as rough images of the fundamental prespace
尽管所有{ \bf no-go}定理(例如,冯·诺依曼、科亨和斯佩克,贝尔,.)我们建立了量子力学的实在论基础。在我们的模型中,经典空间和量子空间b都是基本{ \bf预空间}的粗糙图像。量子力学不能简化为经典力学。经典表象和量子表象都诱导了前空间信息的约化。
2003-06-10 quant-ph
From Classical to Quantum Mechanics: "How to translate physical ideas into mathematical language"
本文通过将量子理论分为两部分来研究经典力学和量子力学之间的联系:--广义量子公理学(一个系统由希尔伯特空间中的一个状态来描述,可观测量是自伴算子等等)--量子力学适当地规定了希尔伯特空间,海森堡规则,自由哈密顿量和量子力学。我们表明,一般量子公理(补充“公理的经典性”)可以作为一个非标准的数学基础,制定所有的想法和方程的普通经典统计力学。因此,用“h”进行“真量子化”的问题必须被看作是一个与量子形式主义没有直接关系的独立问题。此外,这种非标准的制定经典力学表现出一种新的操作,没有经典的对应:这种操作是有关的“量子化过程”,我们表明为什么量子化物理依赖于群论(伽利略群)。这种量子化的分析过程取代了“对应原理“(或正则量子化),并允许将经典力学映射到量子力学,给出了量子力学和薛定谔方程的所有算子。此外,粒子的自旋是自然产生的,包括它们与磁场相互作用的近似。我们还发现,这种方法给出了一个自然的半经典形式:一些精确的量子结果只使用经典的类公式。因此,这一过程具有启发性的性质,以更容易理解的方式,在经典和量子图像之间的逻辑和分析联系。
2001-02-16 quant-ph
Quantum Mechanics as a Classical Theory XV: Thermodynamical Derivation
本文从三个基本假设出发,给出了薛定谔方程的一个新的公理化推导。这个新的推导揭示了量子形式主义的热力学性质。我们还显示了这种推导和以前做的其他手段之间的正式连接。最后给出了关于亚稳态的一些考虑。我们回到以前开发的一个例子来展示两个派生之间的联系是如何工作的。
1997-03-05 quant-ph
Information-theoretic principle entails orthomodularity of a lattice
量子理论的量子逻辑公理系统通常包括一个假设,即所考虑的格是正交模的。我们提出了一个推导的信息理论公理的正交模性。这提供了概念上的清晰性,并消除了关于正交模性的含义的长期困惑。
2005-09-15 quant-ph
It's a Matter of Principle. Scientific Explanation in Information-Theoretic Reconstructions of Quantum Theory
本文的目的是探讨量子理论的公理化重构在信息论原理(ARQIT)方面可以有助于解释和理解量子现象的方式,以及研究它们的解释局限性。这部分是通过对量子理论的公理化重建所提供的解释进行说明,并根据这种解释重新评估程序的认识状态来实现的。作为说明性的案例研究,我把克利夫顿的,巴布的和Halvorson的特征定理和Popescu的和Rohrlich的玩具模型,和他们的解释贡献相对于量子非局域性。一方面,我认为ARQIT可以期望提供量子非定域性(某些方面)的真正解释。另一方面,我认为这样的解释不能排除机械的量子理论。
2018-06-13 physics.hist-ph quant-ph
Transforming quantum operations: quantum supermaps
我们引入了量子超映射的概念,描述了将输入量子操作映射到输出量子操作的最一般的变换。由于量子操作包括特殊情况的量子态、效应和测量,量子超映射描述了基本量子对象(量子系统以及量子设备)之间所有可能的变换。在给出超映射的公理化定义后,我们证明了一个实现定理,表明任何超映射都可以物理实现为一个简单的量子线路。应用量子编程,克隆,歧视,估计,信息干扰权衡,和层析成像的通道。
2008-10-22 quant-ph
Dirac-von Neumann Type Axiomatic Structure for Classical Electromagnetism
本文为经典电磁学建立了一个基于 Dirac-von Neumann 公理的希尔伯特空间结构,以经典势代替波函数并去除坍缩假设,推导出波对易关系、经典海森堡不确定性原理及相对论性 Feynman 证明,揭示经典与量子力学的本质差异在于 $\hbar$。
2025-08-07 physics.class-ph quant-ph
Quantum Fourier states and gates: Teleportation via rough entanglement
量子傅里叶门(QFG)是由量子傅里叶变换(QFT)和SWAP门的精确组合而产生的一类量子门。作为这一点的直接结果,费曼门是该族的一个特例,就像贝尔态是也来自上述族的状态的特例一样。此外,这个新工具将使我们能够证明,隐形传态并不仅仅是由于某种程度的纠缠而发生的,而且还可以通过一种不完整的纠缠形式(称为粗糙纠缠)来实现。最后,在量子互联网的其他必要的应用程序被纳入。
2022-07-07 quant-ph
Symmetry and Self-Duality in Categories of Probabilistic Models
这一注释补充了最近从各种公理包中推导出的有限维量子理论概率装置的大量结果。我们提供了两个不同的公理包,很容易导致约旦代数结构的有限维量子理论。推导依赖于Koecher-Vinberg定理,该定理建立了具有齐次自对偶锥的序单位空间与形式上的实Jordan代数之间的等价性。
2012-10-02 cs.LO math-ph math.MP
Gravitational quantum states of neutrons in a rough waveguide
本文提出了超冷中子在有吸收/散射壁波导中的引力量子态理论。该理论涵盖了最近的实验,其中超冷中子在镜子和粗糙的散射体/吸收体之间发射。分析是基于最近开发的理论,量子运输沿随机粗糙的墙壁,修改,以包括泄漏(吸收)接口,更重要的是,低振幅高孔径粗糙度。计算集中在一个政权时,直接过渡到连续谱以上的吸收阈值占主导地位的中子从引力状态的耗尽,是更有效的比涉及的中间状态的过程。中子计数的理论结果是敏感的相关半径(横向尺寸)的表面不均匀性和粒子能量的吸收阈值在弱粗糙度限制的比率。观测更高引力态的主要障碍是粒子波函数的“悬垂”,这只能通过使用具有强粗糙度的散射体来克服。一般来说,如果只想探测单个引力态,那么高振幅的强粗糙度实验是优选的,而小振幅、高孔径的强粗糙度实验则更适合于数据的定量分析。我们还讨论了如何进一步提高计算的准确性和优化实验制度。
2006-03-22 quant-ph
Effectuses in Categorical Quantum Foundations
本论文将效应理论发展为量子理论的一个范畴公理化方法。它提供了一个全面的介绍效应理论,并揭示了它与其他各种主题和方法的联系。
2019-10-27 cs.LO math.CT quant-ph
Topological Mixed States: Phases of Matter from Axiomatic Approaches
University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);University of California, Davis(加州大学戴维斯分校);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等研究院)
本文提出基于三个公理的方法,对开放量子系统的混合态拓扑相进行分类,揭示拓扑数据与秘密共享约束,并通过数值模拟验证其稳定性。
2026-10-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
De-linearizing Linearity: Projective Quantum Axiomatics from Strong Compact Closure
详细阐述我们与Abramsky在quant-ph/0402130中的联合工作,我们进一步将希尔伯特空间的线性结构分解为几个组成部分。有些证明是非常关键的特定功能的量子理论,而其他人阻碍通过的形式主义,这是不饱和的物理无关紧要的全球阶段。首先,我们表明,所需的线性结构的大部分是纯粹的乘法,并产生于强紧闭张量,除了提供各种概念,如标量,迹,酉性,自伴性和二分投影仪,还提供希尔伯特-施密特范数,希尔伯特-施密特内积,特别是,该公理使通道从形式主义的向量空间的一种相当投射的,因为它是打算在(中)著名的伯克霍夫和冯诺依曼文件。接下来,我们考虑分布在张量上的加法类型,从中可以构建测量,并且在quant-ph/0402130中讨论的协议的正确性证明可以延续到产生的较弱设置。一个完整的概率演算得到的轨迹是线性的,而且满足\em对角公理,这给我们带来了第二个主要结果,定性和定量有效的分类量子形式主义没有多余的全球阶段的必要和充分的添加剂结构的表征。一路上,我们表明,如果在一个类别(添加剂)monoidal张量分布在一个强紧闭张量,那么这个类别总是丰富的交换monoids。
2006-08-07 math.CT math.LO quant-ph
Scientific value of the quantum tests of equivalence principle in light of Hilbert's sixth problem
在他的第六个问题中,希尔伯特呼吁对理论物理学采用公理化方法,以实现科学推理的精确性和严谨性,其中物理学的逻辑和语言(语义)起着关键作用。正是从这个角度出发,我们考察了现代实验对等效原理进行量子检验的科学价值。普朗克常量的测定涉及到利用地球重力加速度$(g)$,该加速度导致测试质量上的力。从物理学的相关假设出发,在逻辑上定义$g$的过程中,假定了被测物体的惯性质量与引力质量之间的等价性。因此,如果普朗克常量被用作任何实验(或建立这种实验的相关理论)的输入,这些实验旨在检验惯性质量和引力质量之间的等效性,那么它相当于通过隐含地假设它来建立科学真理,即重言式。有几个引人注目的例子困扰着当前科学研究的前沿,声称要对等效原理进行量子检验。我们从希尔伯特公理的角度质疑这种实验的科学价值。这项工作增加了最近报道的语义障碍,任何公理化的尝试,把“量子”和“引力”在一起,尽管与实验的色彩。
2023-01-16 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Environment and classical channels in categorical quantum mechanics
我们提出了一个既简单又全面的量子计算图形演算。特别是,我们公理化的概念的环境,这与早期推出的公理化概念的经典结构,使我们能够定义经典通道,量子测量和经典控制。此外,如果我们加入早先引入的公理化概念的互补性,我们获得足够的结构功率典型的量子信息协议的建设性表示和正确性推导。
2012-11-16 cs.LO math-ph math.CT