No Bipartite-Nonlocal Causal Theory Can Explain Nature's Correlations
我们表明，一些三方量子关联是无法解释的任何因果理论，涉及双方非经典的共同原因和无限的共享随机性。这构成了一个独立于设备的证据，证明自然界的非定域性在每一个可以想象的物理理论中基本上至少是三分之一的--无论多么奇特。为了使这一主张形式化，我们不得不用一个与局部操作和共享随机性（LOSR）框架相联系的新的理论不可知定义来代替Svetlichny对真正的三方非局部性的历史定义。一篇配套文章[PRA. 104，052207（2021）]将这些概念推广到任何数量的方，提供实验上可行的设备无关的不等式约束以及违反它们的量子相关性，从而证明自然的非定域性必须是无限多分的。
2021-11-11 quant-ph
Achieving Maximal Causal Indefiniteness in a Maximally Nonlocal Theory
本研究在广义概率框架下提出叠加概念，证明最大非局域理论中复合系统允许叠加但单系统不允许，且叠加不蕴含纠缠，并给出具体例子展示后量子违反因果不定性不等式至代数界限。
2024-11-06 quant-ph
Experimental Test of Nonlocal Causality
用因果关系来解释观察结果是所有经验科学的核心。然而，纠缠量子粒子之间的相关性似乎与这种解释相悖。在这种情况下，为了恢复因果关系，因果解释的一些基本假设必须让步。在这里，我们考虑了一个广泛的一类模型，这些假设之一，贝尔的局部因果关系，是放松，允许直接影响从一个测量结果到其他。我们使用的干预和观测数据从光子实验绑定的强度，这种因果关系的影响，在两方贝尔的情况下，并测试一种新的贝尔型不等式所考虑的模型。我们的结果表明，量子力学与一类重要的非局部因果模型，其中包括贝尔的原始模型作为一个特例的不兼容性。因此，要恢复量子关联的经典因果图景，就需要对我们经典的因果概念进行更加违反直觉的修改。
2016-02-08 quant-ph
Genuine multipartite nonlocality with causal-diagram postselection
真实多体非局域性（GMN）的产生和验证是基础研究和量子技术应用（如量子隐私）的核心兴趣。为了在测量数据中证明GMN，通常通过忽略不需要的数据来后选择统计量。到目前为止，有效的后选择策略已被限制到本地后选择。一个一般的后选择，决定后，双方之间的通信可以模仿非局部性，即使完整的数据是本地的。在这里，我们建立的条件下，GMN是可证明的，即使观察后选择集体。有趣的是，某些需要多方沟通的选择后策略仍然提供了所有各方共享的GMN演示。这些结果是使用实验的因果结构和相对论施加的无信号条件得出的。最后，我们应用我们的结果表明，真正的三部非局域性可以创建独立的粒子源。
2022-07-26 quant-ph
Quantum superluminal communication does not result in the causal loop
我们证明了基于量子非定域影响的量子超光速通信如果存在的话，不会导致因果循环，这一结论本质上是由量子非定域影响本身的特殊性决定的，根据这种特殊性，必然存在一个优选的Lorentz框架来一致地描述量子非定域过程.
1999-07-08 quant-ph
Quantum Probability assignment limited by relativistic causality
量子非定域性受到相对论因果性的限制，但其原因还不完全清楚。非定域关联的相对论因果条件通常被认为是对超光速信号的禁止，称为无信号条件。我们提出了另一个因果关系的条件，从观察，空间一样的独立事件应该没有因果关系。证明了对于一对二进制器件，新的条件比无信号条件更强。利用相对论因果约束，导出了决定量子非定域性程度的量子测量的标准概率分配规则，即玻恩规则。这说明因果关系是如何通过量子概率赋值来限制量子非定域性的上界的。
2015-10-14 quant-ph
Hidden causal loops, macroscopic realism and Einstein-Podolsky-Rosen-Bell nonlocality: forward-backward stochastic simulations
本研究通过前向-后向传播的随机振幅动力学分析量子测量与纠缠，构建可模拟EPR和Bell关联的模型，揭示其与弱定域实在论的一致性，说明隐因果环可在无宏观逆因果性的前提下解释Bell非定域性。
2024-12-12 quant-ph
Locality and Causality in Hidden Variables Models of Quantum Theory
受Popescu的隐藏非定域性例子的启发，我们详细阐述了这样一个猜想：直观上是非定域的量子态，即，纠缠，不承认局部因果隐变量模型。我们展示的量子态要么（i）是这个猜想的非平凡反例，要么（ii）具有一种新的更深隐藏的不可约非局域性。此外，我们提出了一个非局部复杂性分类计划建议后者的可能性。此外，我们表明，沃纳的（和类似的）隐变量模型可以扩展到一类重要的广义可观。最后将Fine关于随机隐变量与确定性隐变量等价性的一个结果推广到因果模型。
1997-04-30 quant-ph
Bounds on Nonlocality and Random Access Codes from Extended Information Causality Principle
Technical University of Darmstadt（达姆施塔特工业大学）
通过扩展信息因果原理，推导出更紧的量子贝尔不等式，改进Collins-Gisin族贝尔不等式的解析界，并证明扩展原理在纠缠辅助随机访问码中不优于原始原理。
2026-06-01 quant-ph
A reasonable thing that just might work
1964年，约翰·贝尔证明了量子力学是“不合理的”（用爱因斯坦的术语）：存在非定域的二分量子关联。但它们并不是与相对论因果关系一致的最非局域的二分相关（“没有超光速信号”）：最大非局域的“超量子”（或“PR盒”）相关也与相对论因果关系一致。我表明，-不像量子相关-这些相关性没有一个经典的限制与相对论因果关系一致。这一结果的推广到所有强于量子的非局域相关性是一个推导出Tsirelson的约束-一个定理的量子力学-从三个公理的相对论因果关系，非局域性，并存在一个经典的限制。但是，从不合理的非定域性公理推导出（部分）量子力学，合理吗？！我考虑用一个等价的公理来代替非定域性公理，这个公理甚至贝尔和爱因斯坦也可能认为是合理的：一个局部逆因果性公理。
2015-07-06 quant-ph
Quantum nonlocality based on finite-speed causal influences leads to superluminal signaling
利用类空分离测量对贝尔不等式的实验破坏排除了通过以亚光速传播的因果影响来解释量子相关性。然而，只要v足够大，任何这样的实验违背原则上都可以通过基于以有限速度v>c传播的隐藏影响的模型来解释。在这里，我们表明，对于任何有限的速度v，c<v<无穷大，这样的模型预测的相关性，可以利用超光速通信。这种超光速通信不需要接触任何隐藏的物理量，而只需要在我们今天描述的量子实验水平上操纵测量设备。因此，假设不可能使用非定域关联进行超光速通信，我们排除了量子关联的任何可能的解释，即以任何有限速度传播的影响。我们的结果揭示了一个新的方面的复杂关系多体量子非局域性和不可能的信号。
2013-06-05 quant-ph
Practical implementation of arbitrary nonlocal controlled-unitary gate via indefinite causal order
Shijiazhuang Tiedao University（石家庄铁道大学）；Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；University of Science and Technology Beijing（北京科技大学）
本文提出了一种基于不定因果顺序的实用协议，实现任意受控单元arity门，通过调整单量子比特操作减少电路复杂度并提高实验灵活性。
2026-03-09 quant-ph
Investigation of nonlocal information as condition for violations of Bell inequality and information causality
根据局域实在论，非局域信息是破坏Bell不等式的必要条件。从理论上讲，非局部信息本质上是关于远距离结果和测量设置的互信息。在这项工作中，我们证明了，如果测量是自由和公正的，互信息的遥远的结果和设置都是必要的贝尔不等式的情况下，无偏的边际概率的违反。在边际概率有偏差的情况下，我们指出，关于远距离结果的互信息不再是违反贝尔不等式所必需的，而关于远距离测量设置的互信息仍然是必需的。我们还证明了有关远程测量设置的互信息必须包含在传输的消息中，由于测量选择的自由。最后，我们指出，关于遥远的结果和测量设置的互信息是必要的违反信息因果关系。
2010-10-20 quant-ph
Action and Passion at a Distance: An Essay in Honor of Professor Abner Shimony
量子力学允许非定域性-非定域相关和非定域运动方程-同时尊重相对论因果关系。量子力学是调和非定域性和因果性的唯一理论吗？我们考虑两个模型，超越量子力学，非局域性-"超量子”相关性，和非本地"干扰”的相关性-并得出新的结果干扰模型。在一个空间维度中，干扰允许因果顺序的逆转;然而，在更高的维度中，效果永远不会先于原因。
1996-05-03 quant-ph
Measurement-dependence cost for Bell nonlocality: causal vs retrocausal models
基于Bell非局域性的设备无关协议，如量子密钥分发和随机性生成，必须确保没有对手可以事先知道测量结果。这需要一个计量独立性假设：计量的选择与影响计量结果的任何其他基本变量无关。相反，放松测量的独立性允许一个完全的“因果”模拟贝尔非局域性。我们构建了最有效的模拟，作为测量的基础变量和测量设置之间的互信息，为Clauser-Horne-Shimony-Holt（CHSH）的情况下，并发现，最大的量子违反需要的互信息的$\sim 0.080$位。为实现这种模拟而构建的任何物理设备都允许对手完全了解由基于违反CHSH不等式的设备独立协议生成的加密密钥或“随机”数。我们还表明，以前的模型CHSH的情况下，只需要$\sim 0.046$位来模拟最大的量子违反，对应于最有效的“追溯”模拟，在未来的测量设置必然会影响早期的源变量。这可以被看作是先前模型的一个非物理限制，或者是以其更高的效率为理由支持追溯因果关系的一个论据。因果模型和追溯因果模型也讨论了最大纠缠的两个量子比特的状态，以及超确定性，片面和曲折因果模型。
2020-07-23 quant-ph
Functional boxes, communication complexity and information causality
我们提出了一类非局部框命名为功能盒，其中包括一个推广的Popescu-Rohrlich（PR）盒作为一个特殊情况。我们发现，每一个功能盒对应的一个不可分割的功能可以使通信的复杂性微不足道，因此似乎不太可能存在于自然界中。然后，我们将一般的非局部盒与这些功能盒联系起来，并从信息因果性原理中推导出对它们的几个限制。
2011-09-28 quant-ph
Experimental nonlocal measurement of a product observable
非定域测量，或非定域观测量的瞬时测量，即使对于一个简单形式的产品观测，也是一个相当困难的任务，因为相对论因果关系禁止类空分离子系统之间的相互作用。根据最近提出的有效地创建非局部可观测量的冯诺依曼测量哈密顿量[Brodutch和Cohen，Phys.Rev.Lett. 116，070404（2016）]，在这里，我们报告了一个使用线性光学非局部测量可观察产品的原理证明，而不违反相对论因果关系。我们的方案提供了一个可行的方法来执行非局域测量通过量子擦除与线性光学。
2019-08-13 quant-ph
Unobservable causal loops as a way to explain both the quantum computational speedup and quantum nonlocality
我们考虑两个一对一相关测量结果之间的可逆过程，这是问题解决和量子非定域性的基础。在前一种情况下，两个结果是问题的设置和解决方案，在后一种情况下，测量一对最大纠缠的可观测量，其子系统是空间分离的。我们认为，这些过程的量子描述数学上描述的相关性，但离开因果结构，物理上确保它的自由，也违反时间对称性所需的描述的可逆过程。因此，它是不完整的，可以通过时间对称化来完成，这是通过假设两个测量均匀地有助于选择相关的测量结果对来完成的。时间对称化使普通的量子描述保持不变，但表明它是不可观测的时间对称化实例的量子叠加，其因果结构是完全定义的。每个实例都是一个因果循环：因果关系从最初的测量结果到最终的测量结果，然后从最终的测量结果回到最初的测量结果。在加速过程中，所有的一切都好像是问题求解者提前知道了关于她将在未来产生的解决方案的一半信息，并且可以使用这些知识以更少的计算步骤产生解决方案。在非定域性中，当两个子系统在空间上还没有分离时，对任一子系统的测量会追溯和局部地改变两个子系统的状态。这局部地导致两个未来测量结果之间的相关性。
2021-09-02 quant-ph
Test of Genuine Multipartite Nonlocality
虽然二分系统的贝尔非定域性是违反直觉的，但在我们的多体世界中，多分非定域性更是如此。最近的理论研究表明，在理论不可知论的方式，真正的多部非局部相关性不能解释任何因果理论涉及少部非经典资源和全球共享随机性。在这里，我们提供了一个贝尔型不等式作为一个测试真正的多部网络的非局域性，利用矩阵表示的因果结构的多部系统。我们进一步给出了实验证明，四光子GHZ态和广义四光子GHZ态都显著违反了不等式，即，所观察到的四分相关性抵制涉及受局部操作和共同共享随机性影响的三路非局部资源的解释，因此确认自然界是无限的多分非局部的。
2022-02-06 quant-ph
Quantum interpretations, causality and quantum computation
NIT Patna（印度理工学院巴特那分校）；PPISR（普里独立研究所）
本文研究量子诠释对贝尔非局域相关性因果解释的影响，发现实在论诠释要求经典因果模型并需要精细调节以避免超光速信号，而主观诠释则蕴含非经典因果模型，并探讨了对单向量子计算和基于计算的贝尔非局域性的意义。
2026-05-23 quant-ph
Multipartite Nonlocality as a Resource and Quantum Correlations Having Indefinite Causal Order
从信息论资源的角度来描述量子关联是理解量子关联作为一种资源的能力的一种富有成效的方法。虽然这种情况下的二体纠缠和贝尔不等式违反已经被广泛研究，但对它们的多体对应物知之甚少。在本文中，我们应用和适应最近提出的多体非定域性的定义[Phys. Rev. A 88，014102]的三部和四部的情况下，获得新的见解的资源方面的多体非定域量子关联。具体来说，我们表明再现某些三方量子相关性需要混合经典资源--无论是改变测量分组还是时间顺序的能力。因此，当从双向可分离的单向经典信号源的角度来看时，某些三方量子关联不承认明确的因果顺序。在四分场景中，我们获得了可通过允许两组二分非信令资源来产生的二分相关的集合的超集描述。研究了由此产生的Bell-like不等式的量子破坏。作为一个副产品，我们获得了一些新的例子，真正的四方纠缠的设备独立的证人，也设备独立的证人，可以推断出潜在的多体纠缠的结构。
2013-10-28 quant-ph
Causality, delocalization and positivity of energy
在一系列有趣的论文G。C.海格费尔特已经证明，具有正能量的量子系统最初局限于有限区域，立即发展出无限的尾部。本文用量子和经典波包分析了Hegerfeldt定理。我们证明了Hegerfeldt的结论在经典物理中仍然有效。爱因斯坦的因果关系从来没有被违反过。只使用正频率，复波包被构造，在$t = 0$是实的和非定域的，并且，进一步，是两个非定域波包的叠加。非定域性最初由相消干涉消除。然而，这种取消在随后的任意时间变得不完全。与相对论一致，两个非定域波包以光速反向运动。
2000-03-17 quant-ph
No nonlocal advantage of quantum coherence beyond quantum instrumentality
最近的研究表明，量子可操纵性强于工具因果网络的约束集。这意味着，量子工具不能完全模拟EPR非定域关联。相反，在这里，我们表明，量子工具性确实可以模拟EPR关联完全和唯一的，如果从NAQC的角度来看。我们的研究结果的含义是，整个EPR相关性可以解释的LHS模型的工具因果背景下，如果从NAQC的角度来看。
2019-10-10 quant-ph
Classical causal models for Bell and Kochen-Specker inequality violations require fine-tuning
非定域性和上下文性是量子力学概念难题的根源，也是信息处理任务中量子优势的关键资源。贝尔非定域性最好理解为量子关联和经典因果理论之间的不相容性，适用于相对论因果结构。另一方面，语境性是在一个更具争议的基础上。在这项工作中，我提供了一个共同的概念基础之间的非局部性和语境违反经典因果关系。首先，我表明，贝尔不等式可以完全来自无信号和无微调的因果模型的假设。这从Wood和Spekkens最近的结果中删除了两个额外的假设，并且值得注意的是，不需要任何与测量设置无关的假设-不像贝尔不等式的所有其他推导。然后，我介绍了一种形式主义来表示因果模型中的上下文场景，并表明所有经典的因果模型违反Kochen-Specker不等式需要微调。因此，经典因果关系的量子违反超出了类空间分离系统的情况，并且已经在涉及单个系统的场景中表现出来。
2019-02-15 quant-ph
Instantaneous measurements of nonlocal variables in relativistic quantum theory (a review)
本文评述了量子力学中非定域变量测量理论发展过程中的六篇重要历史性论文，特别强调了相对论因果关系的不违反。跨越70多年，我们绘制了该领域的主要发展，从1931年Landau和Peierls的声明，即在相对论体系中测量非局部变量是不可能的，到2003年Vaidman的演示，即所有这些变量\emph{can}都可以通过适当的“测量”行为在不违反因果关系的情况下瞬时测量，尽管不是标准的投射（冯·诺依曼）类型。
2015-05-17 quant-ph
Causality, Measurement, and Elementary Interactions
信号因果性是量子测量理论和相对论共同的基本性质，是理解非定域测量效应与基元相互作用之间联系的关键。为了防止这些效应在产生和观察过程之间传递信息，它们必须由构成测量的各种纠缠相互作用引起，正如投影公设所暗示的那样。它们也必须是非确定性的，正如玻恩概率法则所反映的那样。纠缠产生过程的非决定论解释了为什么相关类型的信息不能在基本系统中被实例化，以及为什么非定域效应的顺序在原则上是不可观测的。这种观点提出了一个简单的假设，在纠缠相互作用过程中的振幅的非局部转移，这产生了直接的实验结果。
2011-07-02 quant-ph
Causality and signalling in non-compact detector-field interactions
本文针对非紧致探测器-场相互作用中表观超光速信号与逆因果问题，提出基于量子Fisher信息的信号估计量，证明指数衰减尾部可定义有效光锥，支持其在相对论量子信息协议中的应用。
2023-05-16 gr-qc hep-th quant-ph
Global causality in space-time universe
与时空宇宙的因果关系和爱因斯坦，波多尔斯基和罗森的悖论的问题进行了审议。一个主要的哲学问题及其可能的解决方案进行了简要讨论。本文考虑了统一局域场论的概念。结果表明，在这种理论的框架下，空间分离事件之间存在非局部相关性。这些关联由量子力学预言，并由Aspect型实验验证了贝尔不等式。在局部场论的框架中，这些非局部相关性的存在与其解具有非局部性质的事实有关。统一的局部场论可能的应用前景被认为是。
2003-05-24 quant-ph
Is nonlocality responsible for the violation of Bell's inequalities?
贝尔定理已经被广泛争论，以表明通过将{ \it玻恩定则}应用于一类{ \it纠缠态}而获得的量子力学的一些预测，通过违反贝尔不等式，与{ \it any}局部因果统计模型{ \it}不相容。另一方面，在以前的工作中，我们已经表明，量子动力学和运动学是{ \it涌现}从统计模型，是挑选出{ \it唯一}的局部性原则。在这里，我们将证明局域因果模型支持纠缠态，并给出它们产生的统计起源。然后，我们研究了施特恩-格拉赫实验，以表明玻恩规则也可以作为局部因果模型中的数学定理导出。这些结果使我们认为，非定域性是{ \it不}负责量子力学和最重要的实验违反贝尔不等式。必须从其他地方寻找侵权行为的根源。
2014-04-05 quant-ph
Experimental Demonstration that No Tripartite-Nonlocal Causal Theory Explains Nature's Correlations
量子理论预言了真正的三分纠缠态的存在，这是不能通过对任何二分纠缠态和无限共享随机性的局域操作获得的。我们中的一些人最近证明了这个特征是量子理论的一个基本特征。状态$\left|{GHZ}_3\right\rangle=(\left|000\right\rangle+\left|111\right\rangle)/\sqrt{2}$产生了三方量子相关性，这种相关性无法用任何因果理论来解释，该理论仅限于任何类型的二分非经典共同原因（广义纠缠），并辅以无限的共享随机性。因此，任何能够再现量子预言的物理理论都必然包含真正的三方资源。在这项工作中，我们验证了这种三方的相关性是实验上可以实现的。我们得出一个新的设备独立的证人能够伪造因果关系的理论，其中非经典资源仅仅是二分的。使用一个高性能的光子$\left|{GHZ}_3\right\rangle$态与$ 0.9741\pm0.002$的结晶度，我们提供了一个明确的实验违反该证人超过$26.3$标准差，在局部性和公平的采样假设。我们概括我们的工作的$\left|{GHZ}_4\right\rangle$状态，获得的相关性，不能解释的任何因果关系理论限于三方非经典的共同原因与无限的共享随机性的协助。
2022-02-07 quant-ph
Cryptographic Quantum Bound on Nonlocality
信息因果关系表明，接收方可获得的信息不能大于来自发送方的通信比特，即使它们利用无信令资源。这一物理原理成功地解释了量子和后量子非定域关联之间的一些界限，在这些界限中，可获得的信息达到了最大限度。我们表明，纯部分纠缠态的无信号资源在通信比特中产生随机性（或噪声），并且不可能达到最大限度，即，信息因果性原理不足以完全识别二分设置的量子边界。非局部性不等式，如所谓的Tsirelson不等式的扩展，以显示这种随机性如何影响强度的非局部相关性。结果揭示了在最简单的Bell情形下，大多数量子关联所遵循的关系。扩展的不等式反映了密码学原理，使得完全加扰的消息不能携带信息。
2017-02-03 quant-ph
The Cabello Nonlocal Argument is Stronger Control than the Hardy Nonlocal Argument for Detecting Post-Quantum Correlations
本文在局部随机性的背景下，研究了信息因果性、宏观局部性和局部非局部性原则下的Hardy非局部论元（HNA）和Cabello非局部论元（CNA）.我们看到，在局部随机性的所有可能性的上下文中，在Cabello的非定域性论证中，量子力学和上述原理之间的差距比Hardy的情况更大。因此，CNA是更强的控制比HNA检测后量子无信号相关性。
2017-09-03 quant-ph
Any Physical Theory of Nature Must Be Boundlessly Multipartite Nonlocal
我们介绍了一类随机局部操作和共享随机性（LOSR）多部非局部相关性，即N方之间的相关性，不能从无限的共享随机补充的任何组成（N-1）-共享因果广义概率理论（GPT）资源。然后，我们表明，噪声N-部GHZ量子态以及3-部W量子态可以产生这样的关联。这证明，如果量子理论的操作预测是正确的，自然的非定域性必须在任何因果GPT无限多部。我们开发了一种计算方法，证明了一个噪声N=3 GHz的量子态的保真度为85%，满足这一性质，使我们的结果触手可及的实验演示。我们激励我们的定义和对比，它与预先存在的概念，真正的多部非局部性。这项工作扩展了一个更紧凑的平行字母[物理学。127，200401（2021）]，并提供所有必要的技术证明。
2021-11-11 quant-ph
Stronger-than-quantum bipartite correlations violate relativistic causality in the classical limit
超量子（“PR盒”）关联，虽然被设计为尊重相对论因果关系，但在经典极限下违反了相对论因果关系。推广到所有强于量子的二分相关，我从非局部性，相对论因果关系和经典极限的存在性公理中推导出Tsirelson的界限。这种齐尔森界限的推导并没有假设量子力学，但却暗示了希尔伯特空间是如何隐含在量子关联中的。
2014-08-13 quant-ph
Quantum mechanical 'Backward in Time'? Comments, Answers, and the Causal Indistinguishability Condition
我们讨论了quant-ph/9801061的一些评论，并建议引入“因果不可解释性”的概念。量子力学和非定域因果关系之间的不相容似乎是不可避免的：通过实验来支持量子力学意味着要与时间上的影响一起生活，就像我们现在生活在比光速更快的影响中一样。
1998-05-07 quant-ph
Trading causal order for locality
该研究从因果视角分析无纠缠的量子非局域性系综（QNLWE），提出利用无确定因果序的局域操作与经典通信（如AF/BW过程）来完全区分SHIFT系综等态，证明了量子非局域性可以以牺牲确定因果序为代价而消失，并探讨了多方推广在密码学和可分量子操作中的价值。
2023-09-13 quant-ph
Observation of quantum nonclassicality without freedom of choice in a minimal causal network
Ocean University of China（中国海洋大学）；Hefei Unitary Quantum Technology Co., LTD.（合肥单量子科技有限公司）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
本研究在光学实验中实现最小三节点UC网络，结合观测与干预数据的因果数据融合协议，观测到混合因果不等式被违背超三个标准差，为设备无关量子协议提供实验平台。
2026-08-05 quant-ph
PR-box correlations have no classical limit
亚基尔·阿哈罗诺夫（Yakir Aharonov）的一个令人着迷的物理学观点是，他猜想两个公理，即相对论因果关系（“没有超光速信号”）和非定域性，几乎相互矛盾，以至于一个独特的理论--量子力学--调和了它们。但超量子（或“PR盒”）关联意味着量子力学不是与相对论因果性最一致的非定域理论（在非定域关联的意义上）。让我们考虑用最小的第三个公理来补充这两个公理：存在一个经典极限，在这个极限中宏观可观测量可交换。也就是说，就像量子力学有一个经典极限一样，任何量子力学的推广也必须有一个经典极限。在这个经典极限中，PR盒关联违反了相对论因果关系。推广到所有强于量子的二分关联，这个结果是一个推导Tsirelson的界限，而不假设量子力学。
2014-07-31 quant-ph
Shaping causality: programmable nonlocal signal generation in long-range spin systems
Tulane University（杜兰大学）；University of Florence（佛罗伦萨大学）；European Laboratory for Non-Linear Spectroscopy (LENS)（欧洲非线性光谱学实验室）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Firenze（意大利国家核物理研究所佛罗伦萨分部）；Catholic University of the Sacred Heart（圣心天主教大学）；INFN, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）
研究量子信息处理中信息传播问题，通过将自旋动力学映射到硬核玻色子链，确定可精确塑造因果时空格局的 regime，实现对长程相互作用系统非局域性的控制，为相关信息分布提供通用框架。
2026-07-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum superposition of causal structures as a universal resource for local implementation of nonlocal quantum operations
空间分离限制了分布式多体量子系统上局部可实现的量子操作的集合。我们提出，由于不同时空几何的量子叠加而产生的不确定因果结构可以作为一个独立的通用资源，用于在空间分布的量子系统上局部实现任何量子操作。因此，所有不能通过局部操作和经典通信（LOCC）实现的量子任务也都变得局部可实现。我们表明，利用不确定的因果结构作为唯一的资源，它是可能的完美的心灵传输状态的一个代理的子系统到其他远程实验室，在这样一种方式，代理在远程实验室可以访问整个最初共享的状态在他或她的实验室，并可以执行任何全球量子操作的联合状态本地。我们进一步发现，在隐形传态过程之后，时空的资源--不确定的因果结构并没有被消耗。因此，在实现所需的量子操作之后，第一代理的子系统的状态可以使用相同的资源被传送回其先前的实验室。我们表明，这种双向隐形传态并不总是必要的本地执行所有非本地量子任务，是无法实现的LOCC只。在不调用任何形式的隐形传态，我们提出了一个协议，利用不确定的因果结构作为唯一的资源，完美的本地歧视的一组四个贝尔状态。作为直接的结果，我们提出了一些更多的例子，这样的非本地任务的本地歧视的一组状态表现出“量子非局域性无纠缠”和激活的束缚纠缠态，也可以通过我们提出的协议，将不确定的因果结构作为一种资源。
2023-02-20 gr-qc quant-ph
Information causality as a tool for bounding the set of quantum correlations
本文提出从信息因果性原理导出多项式不等式的新技术，以界定任意二分贝尔场景中的物理关联集合，并推导出约束二元结果贝尔场景的非平凡不等式族，同时改进原理表述以获得超越Uffink不等式的更紧约束。
2024-09-19 quant-ph
Nonlocality Distillation and Quantum Voids
通过非定域蒸馏，一个给定的非定域相关的副本的数量可以变成一个新的相关显示更高程度的非定域性。除了在非定域性是一种资源的情况下，蒸馏协议的明确相关性外，蒸馏协议在理解量子理论的信息理论原理方面也发挥着重要作用。在这里，我们推导出一个必要条件，非局部蒸馏从两个副本，并应用它，在其他结果中，以显示$1$ D和$2$ D量子空洞-面的非局部单形集没有量子实现-可以蒸馏到PR盒。从而推广了文献中已有的结果。例如，展示了一大类后量子相关性，这些相关性使通信复杂性变得微不足道，违反了信息因果性原理。
2019-03-22 quant-ph
Entanglement consumption of instantaneous nonlocal quantum measurements
相对论因果关系对非局部变量的可测性有着戏剧性的影响，并提出了一个基本问题，即谈论非局部变量在特定时间的值是否有物理意义。最近的工作表明，通过削弱测量在制备变量本征态中的作用，实际上可以通过利用纠缠来瞬时测量所有非局域可观测量。然而，为了使这些测量方案能够成功，最初必须分配无限数量的纠缠，并且所有这些纠缠都必须被消耗掉。在这项工作中，我们锐化的瞬时非本地测量的特性明确设计方案，其中只有有限数量的最初分布的纠缠是以往任何时候都利用。这使我们能够确定一个上限的平均消耗最一般的情况下，非本地测量。这包括状态验证的任务，其中测量验证系统是否处于给定状态，以及可观测的一般本征态集的验证测量。尽管它的有限性，纠缠消耗的增长被发现显示出一个非常不利的指数的指数标度与包含施密特秩的目标状态所需的量子位的数量或在系统中的量子位的总数的操作员测量。这种缩放被认为是一个后果的组合的通用指数缩放的酉分解结合高度递归的结构，我们的计划需要克服相对论因果关系的无信号约束。
2010-08-17 quant-ph
Nonlocal Measurements via Quantum Erasure
非定域观测量在量子理论中扮演着重要的角色，从贝尔不等式和各种后选择悖论到量子纠错码。这些观测量的瞬时测量是一个困难的问题，特别是当测量是投影。用于对投影测量进行建模的标准冯·诺依曼哈密顿量不能直接在非局部场景中实现，并且在某些情况下可能违反因果关系。我们提出了一个方案，有效地产生非本地观测量的冯诺依曼哈密顿量，而不需要沟通和适应。该协议可用于执行弱和强（投影）测量，以及任何中间强度的测量。它也可以用于非局部测量以外的实际情况。我们展示了如何使用该协议来探测一个版本的哈代悖论与弱和强的测量。这些测量的结果提供了一个非直观的图片的预先和后选择的系统。我们的结果揭示了量子测量，不确定性，非定域性，因果关系和决定论之间的相互作用。
2016-02-18 quant-ph
Notes on nonlocal projective measurements in relativistic systems
在量子力学的二分系统中，冯·诺依曼的投影测量对非定域变量的天真扩展可以产生超光速信号，从而违反因果关系。我们分析了双自旋系统中的投影量子非破坏态验证，并观察了投影如何在没有纠缠的情况下引入非定域性。对于“R-非局部”变量的理想测量，我们认为可以通过对测量后状态引入进一步的限制来解决因果关系破坏，这使得测量是“Q-非局部”的.在将这些概念推广到量子力学谐振子之后，我们研究了Minkowski空间中相对论性量子场的单模或波包粒子数的投影测量。结果表明，无论是由“R-非定域”变量的理想测量还是Fock态的量子非破坏验证产生的局域算符的期望值中的容限违反项，都被理论的IR和UV截止所抑制。因此，具有这种投影测量的相对论性量子场论实际上是因果的。
2014-03-26 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum correlations and causal structures
量子（场）理论和相对论性量子信息基础的最新研究试图更好地把握量子关联结构与因果关系对物理操作的约束之间的相互作用。第一章致力于研究量子非定域性的概念含义，这是一个以某种方式包含纠缠的概念。我们详细介绍了最近的信息理论的方法来理解结构的非本地相关性，后者提出的问题，当地观察员的能力，以隔离系统从它的环境。第二章回顾了庞加莱不变性对纠缠检测和量子化过程的影响。这种不变性最终迫使所有量子系统都在量子场论的框架内描述，这导致了局域有限能量态的不可能性和局域观察者的所有纠缠度量的发散。我们提供了一个解决这两个问题的方法，表明存在一个通用的等价性之间的有限空间分辨率的测量仪器和排除高能量的自由度的定义所观察到的系统。这种等价性允许对描述非相对论定域系统及其相关性的标准量子形式主义进行认识论解释，从而澄清了此类系统之间纠缠的有限度量的起源。第三章提出了一个最近的理论框架，预测存在的相关性与不确定的因果顺序。在类比的信息理论的方法，非本地的相关性，我们介绍了一些原则，约束这种相关性的结构，这是第一步，对它们的物理起源有一个清晰的理解。
2015-10-13 quant-ph
Explaining quantum correlations through evolution of causal models
我们提出了一个框架的系统和定量推广贝尔定理使用因果网络。我们首先考虑多目标优化问题的匹配观测数据，同时最大限度地减少非局部变量的因果影响，并证明了不等式的最佳区域，既加强和推广贝尔定理。为了解决优化问题（而不是简单地限制它），我们开发了一种新的遗传算法作为个人的因果网络。通过将我们的算法应用到光子贝尔实验中，我们证明了一个或多个局部因果关系假设的定量松弛与数据匹配量子相关性的能力之间的权衡。
2017-05-01 quant-ph
Three attempts at two axioms for quantum mechanics
非相对论性量子力学的公理缺乏明确的物理意义。特别是，他们对非定域性只字未提。然而，量子力学不仅是非定域的，而且是双重非定域的：存在非定域量子关联，存在阿哈罗诺夫-玻姆效应，这意味着电场或磁场可以作用于电子。我们能颠倒逻辑层次吗？也就是说，我们能否采用非定域性作为量子力学的公理，并从这个公理和一个附加的因果性公理推导出量子力学？这两个公理的三个版本导致了三个不同的理论，其特征在于“最大非局部相关”，“干扰”和“模块能量”。量子力学在这些理论中处于什么位置？
2011-11-04 quant-ph
Investigation of quantum entanglement simulation by random variables theories augmented by either classical communication or nonlocal effects
贝尔定理指出，量子力学不是一个局部因果理论。这种状态在量子力学中通常被解释为非定域性。Toner and Bacon（英语：Toner and Bacon）\textbf{91}，187904（2003）]已经表明，由一位经典通信增强的共享随机变量理论精确地模拟了单态中的贝尔相关。在本文中，我们证明了在Toner和Bacon协议中，一方（Bob）可以推断出另一方（Alice）的测量输出，如果她只告诉Bob她自己的输出之一。之后，我们提出了一个非本地版本的Toner和培根协议，其中经典的通信被替换为非本地的影响，使爱丽丝的测量引起鲍勃的输出瞬时的影响。在Toner和Bacon协议的非局部版本中，我们再次得到相同的结果。我们还证明了同样的方法也适用于Svozil的协议。
2015-12-01 quant-ph
Bell Nonlocality as a Covariance Obstruction in Locally Covariant Quantum Field Theory
Laurelin Technologies Inc.（劳雷林科技有限公司）
本文揭示了局部协变量子场论中贝尔非局域性与协变性的根本矛盾，证明了在保持相对论因果性的同时无法嵌入经典因果框架的不可能性。
2025-12-21 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Do Quantum Nonlocal Correlations Imply Information Transfer?- A Simply Quantum Optical Test
为了理解非定域性是否意味着信息传递，提出了一种在当前技术范围内的量子光学实验测试。它本质上是一个应用于纠缠粒子的延迟选择实验。其基本思想是：给定两个观察者共享位置-动量纠缠光子，一方选择在粒子离开源之后她测量她的光子的位置还是动量。另一方应该在对他的粒子进行某种光学预处理后，通过检查特征干涉图案的存在或不存在来推断她的行为。信号传输的发生归因于不完整测量中互补性的破坏。由于这个结果意味着传递的信息是经典的，我们讨论了一些命题，以维护因果关系。
2001-01-04 quant-ph
Feynman's Path Integral and Complementarity of One-Quantum Interference and Two-Quanta Interference
量子信息技术是信息技术中发展最快的领域之一。通过对玻尔互补性定义的误导性解释，纠缠的非局域相关性的基础被掩盖了，因此，这种非局域效应显然不能直接用于信息技术。作为确定可利用的纠缠非局域性的第一步，本文调整了一阶和二阶干涉互补的概念。特别地，纠缠系统的“最小作用量原理”的非定域结果通过二阶干涉的基础--共享相解空间得到了证明。基于Feynman的路径积分概念，通过将该理论应用于著名的实验来证明该理论的有效性，揭示了该潜在的非局部原理。在接下来的出版步骤中，为了突出这种非局域原理与量子计算和量子信息技术的相关性，这种非局域量子因果关联的“自洽原理”将通过实验来展示和验证。
2022-02-14 quant-ph
Proposals for ruling out the real quantum theories in an entanglement-swapping quantum network with causally independent sources
本研究针对复数在量子理论中的基础性作用争议，在因果独立源的更强假设下，利用修正的Navascués-Pironio-Acín方法和贝叶斯优化，提出了能更有效区分实数量子与复数量子理论的纠缠交换方案，为复杂量子网络中的相关研究开辟了新路径。
2023-12-22 quant-ph
Nonlocal games, synchronous correlations, and Bell inequalities
具有同步相关性的非局部对策是两个有限集之间的函数的自然推广。在这项工作中，我们研究类似的贝尔不等式的这种相关性，并推导出一个同步的设备无关的量子密钥分发协议。该协议具有两个用户之间的对称性和自我测试的优点，同时生成共享密钥，而不需要预先共享的秘密。我们表明，不同于一般的相关性和CHSH不等式，可以有两个测量设置之间的同步相关没有量子贝尔破坏。然而，我们表现出明确的类似物的贝尔的同步相关性与三个测量设置和两个输出的不等式，提供了一个类似的Tsirl'son的约束在这种设置，并证明存在和刚性的量子相关性，饱和这个界限。最后，我们提出了一个安全的假设，绕过局部性，或因果关系，漏洞和检查协议的鲁棒性对测量误差和去极化噪声。
2020-04-17 quant-ph
