Channel Activation of CHSH Nonlocality
打破所有输入状态上的CHSH非定域性的量子信道被称为CHSH打破信道。在量子网络中，这样的通道对于分配可能违反CHSH不等式的相关性是无用的。受以前关于量子态非定域性激活的研究的启发，我们在这里演示了CHSH破缺通道的类似激活。也就是说，我们表明，某些对CHSH打破通道不再CHSH打破组合使用时。我们发现这种类型的激活可以出现在单向和双向通信场景中。
2019-12-04 quant-ph
Certifying the absence of quantum nonlocality
量子非定域性是量子力学固有的非经典特性，它通过对非定域博弈的贝尔不等式的破坏而表现出来。我们表明，在一个相当一般的设置，一个简单的扩展的非局部游戏可以证明，而不是量子非局部性的情况下。通过对位，我们的结果意味着这样一个游戏的超经典性能，确保一个球员的输出是不可预测的其他球员。以前，这种产出的不可预测性是第三方知道的。
2016-08-02 quant-ph
Nonlocality of All Quantum Networks
在某些复合量子系统中，由局域测量得到的多体关联与经典的结果不一致。这种不一致性被称为量子非定域性，是量子理论基础上的一个里程碑。然而，决定一个非定域量子态仍然是NP困难的。我们研究了一个扩展的问题：如何刻画网络中分布和可测的量子态的非定域性质。我们首先利用半量子非定域博弈证明了链式量子网络的一般三重非定域性。然后，我们介绍了一种新的方法来证明一般的激活非定域性作为一个结果的纠缠交换的所有二体纠缠态。结果进一步应用于所有由任意纠缠态组成的非平凡量子网络的多体非定域性和激活非定域性。我们的结果提供了所有连接的量子网络或非平凡的混合网络的非局域性证人和量子优越性与经典网络相比。
2018-06-26 quant-ph
Experimental Nonlocality Proof of Quantum Teleportation and Entanglement Swapping
量子隐形传态突出地展示了量子世界的特殊性。我们提出了一个实验证明其量子性质，隐形传态纠缠光子与这样的高质量，其原始伙伴光子的非局域量子关联被保存。这个过程也被称为纠缠交换。通过观察4.5个标准差的贝尔不等式的违反证实了非局部性。因此，通过证明从未相互作用的光子的量子非定域性，我们的结果直接证实了隐形传态的量子本质。
2002-01-29 quant-ph
Nonlocality of three-qubit Greenberger-Horne-Zeilinger-symmetric states
在实验中，混合态比纯态更自然地出现。因此，为了研究不同的非定域性概念及其与现实场景中纠缠的关系，人们需要考虑混合态。在最近的一篇文章[物理。\textbf{108}，020502（2012）]，实现了一类与Greenberger-Horne-Zeilinger态具有相同对称性的混合三量子比特态（称为GHZ对称态）纠缠的完整表征.在本文中，我们研究了同一类状态的非定域性的不同概念。通过求出最有效的贝尔不等式的最大违反值的解析表达式，得到了这类态的标准非定域性和真非定域性的条件。讨论了这类态的纠缠与非定域性的关系。有趣的是，真正的纠缠的GHz对称状态是必要的，以揭示标准的非局域性。然而，仅仅利用这些是不够的。
2016-08-14 quant-ph
Persistence of Hardy's nonlocality in time
Hardy的非定域性论证证明了量子理论与定域实在论的不相容性，也可以用来揭示量子态的时间非定域性。对于自旋为1/2的系统，这个论证成功的最大概率是25%。我们表明，这个最大值保持25%的所有有限维量子系统与适当选择的观测。这使得测试的宏观系统的量子特性类似于莱格特和加格的方法。
2013-02-21 quant-ph
Genuine hidden quantum nonlocality
某些量子态的非定域性可以通过在进行标准贝尔测试之前使用局域滤波器来揭示。这种现象，被称为隐藏的非局部性，迄今为止只证明了一类有限的测量，即投影测量。在这里，我们证明了真正的隐藏非局部性的存在。具体地说，我们提出了一类两量子比特纠缠态，并构造了一个最一般局域测量（POVM）的局域模型，证明了局域滤波后的纠缠态违反了一个贝尔不等式.因此存在纠缠态，其非定域性只能通过一系列测量来揭示。最后，我们证明了真正的隐藏非局部性可以是最大的。存在纠缠态，对纠缠态的一系列测量可以导致贝尔不等式的最大违反，而非序列测量的统计总是局部的。
2013-10-21 quant-ph
Full network nonlocality
网络使非定域性的研究超越了贝尔定理。在这里，我们介绍了完整的网络非局部性的概念，它描述的相关性，需要在网络中的所有链接分配非本地资源。展示了这个概念是强于标准的网络非局域性，我们证明了最著名的网络贝尔测试没有见证完整的网络非局域性。相比之下，我们证明了它的推广到星形网络是能够在量子理论中检测到完整的网络非局域性。更一般地说，我们指出，已建立的方法分析本地和理论无关的相关性网络可以结合起来，以系统地推导出充分的网络非局部性在任何网络和输入/输出的情况下的充分条件。我们证明了这些方法的有用性，通过构建多项式证人的全网络非局域性的bilocal的情况。然后，我们证明了这些不等式可以通过量子优雅联合测量来违反。
2022-01-27 quant-ph
Advantages of multi-copy nonlocality distillation and its application to minimizing communication complexity
非定域关联是量子理论的核心特征，而理解为什么量子理论具有有限的非定域性是一个基本问题。由于非定域性也有技术应用，例如，对于与设备无关的密码学，将其理解为资源是有用的，特别是不同类型的非局部性是否以及如何可以相互转换。在这里，我们专注于非局部蒸馏，涉及到使用几个副本的非局部资源，以产生一个更多的非局部性。我们介绍了几个蒸馏方案，其中包括量子关联的非局域关联集的扩展部分。我们的方案是基于一套自然的操作程序，称为布线，可以应用，而不管潜在的理论。一些是重复使用两个副本协议的顺序算法，而另一些是真正的三个副本蒸馏协议。在某些区域，我们证明了真正的三拷贝协议严格优于两拷贝协议。通过应用我们的新协议，我们还增加了区域中的非本地相关性已知引起微不足道的通信复杂性。这使我们更接近于理解可以从信息论原理中恢复的非定域相关集合，这反过来又增强了我们对量子理论特殊之处的理解。
2023-03-07 quant-ph
Device-Independent Secret Sharing and a Stronger Form of Bell Nonlocality
贝尔非定域性，即局域隐变量模型不能再现通过测量纠缠态获得的相关性，是我们现代理解量子理论的基石。除了它的基本含义之外，非定域性也是设备无关的量子信息处理的核心，成功的实现是在没有精确的物理设备知识的情况下实现的。在这里，我们表明，一个更强的形式的贝尔非局域性，即使是非本地的隐藏变量模型不能重现量子预测，允许设备独立的实现秘密共享，一个典型的通信协议，其中的秘密分裂在许多可能不可信的部分只能解码，如果他们之间的合作。
2019-09-25 quant-ph
Entanglement as upper bounded for the nonlocality of a general two-qubit system
非定域性和纠缠不仅是量子力学的基本特征，也是量子信息和计算应用的重要资源。探索这两种资源之间的数量关系具有重要的理论和实践意义。量化两量子比特态的非定域性的常见选择是最大违反Clauser-Horne-Shimony-Holt不等式。对于纠缠来说，是形成纠缠，它是并发度的函数。本文系统地研究了一般两量子比特系统的纠缠与非定域性之间的定量关系。我们重新推导了一般两量子比特态的非定域性的一个已知上界，它依赖于态的纠缠。我们研究了两个不同的双量子比特态的非定域性可以由相同的非定域性测试设置最佳地激发的条件，并找到了具有这种性质的双量子比特态对的类。最后，我们得到了上界可达的充分必要条件。
2020-04-17 quant-ph
Arbitrarily little knowledge can give a quantum advantage for nonlocal tasks
先前已经表明，量子非定域性在执行称为非定域计算的分布式任务时，没有比经典相关性更好的优势。这就是分离的各方必须计算函数的值，而无需单独学习任何关于输入的信息。我们表明，给各方一些知识的输入，无论多么小，足以解锁量子力学的力量，超越经典力学。信息的这种局部性作用为量子非定域性何时比经典物理学更有优势这一普遍问题提供了新的见解。我们的研究结果还揭示了一个新的功能体现在著名的克劳泽，霍恩，Shimony和霍尔特的任务的非定域性。
2009-03-03 quant-ph
Unifying Two Notions of Nonlocality in Quantum Theory
包含正交乘积态的系综在局域操作和经典通信（LOCC）下是不可分辨的，因此在制备和分辨过程中表现出不可逆性，即通常所说的无纠缠的非局域性.另一方面，对纠缠态的不相容测量产生的关联导致Bell非定域性。我们统一了这两个概念，在适当的整体么正变换下，系综中某些性质的变化。具体地说，我们证明了在受控非（CNOT）操作下，满积基可以产生纠缠态的充要条件是满积基或其任何子空间在LOCC判别过程中成为不可约的.建议的标准量化的非局部性与产品状态，甚至不完整的集合。对于具有纠缠态的集合，我们相应地修正了这个量，并证明了它可以解释纠缠越少，非定域性越强的现象。
2020-09-09 quant-ph
Self-testing quantum states via nonmaximal violation in Hardy's test of nonlocality
自我测试协议可以在不要求完全了解其内部工作原理的情况下对量子设备进行认证。在设计这样的协议的一个典型的方法是基于观察非本地相关性，表现出最大的违反贝尔测试。我们证明了在Bell实验中，非定域性的Hardy检验不仅是最大非定域关联自检验一个量子态，而且非最大非定域行为也能达到同样的目的.事实上，我们完全描述了所有导致自测试的行为，除了最大纠缠的两个纯量子比特纠缠态。除了发起一个新的自我测试协议，我们的方法提供了一个强大的工具，对表征复杂的边界的一组量子关联。
2022-05-30 quant-ph
Strong quantum nonlocality with entanglement
强量子非定域性是近年来通过所有二分块中的局域不可约性概念引入的，它是多体系统中非定域性的一种更强的表现形式。已知的强非局部正交态集的存在性结果仅限于乘积态。本文基于魔方，首次构造了$d\otimes d\otimes d$中所有$d\geq 3$的纠缠态集合.因此，我们回答了Halder \emph{et al.} [Phys. Rev. Lett. \textbf{122}，040403（2019）]，也就是说，存在强非局域的正交纠缠基。此外，我们提出了两个纠缠辅助协议的本地歧视我们的结果。每种协议平均消耗的纠缠资源都比基于传送的协议少。我们的结果显示了纠缠的强量子非定域性现象。
2020-07-20 quant-ph
Quantum networks reveal quantum nonlocality
某些复合量子系统的局域测量结果不能经典地再现。这种不可能性，被称为量子非定域性，代表了量子理论基础上的一个里程碑。量子非定域性也是信息处理任务的宝贵资源，例如量子通信、量子密钥分发、量子态估计或随机性提取。然而，决定一个量子态是否是非定域的仍然是一个具有挑战性的问题。在这里，我们介绍了一个新的方法来解决这个问题：我们研究的量子态的非局域特性时，分布和测量的网络。使用我们的框架，我们展示了如何任何单向纠缠可压缩状态导致非本地相关。然后，我们证明了非局部性是一种非加性资源，它可以被激活。在单拷贝水平上，存在着局域态，当取多个拷贝时，这些局域态就变成非局域态。我们的结果表明，量子态的非局域性强烈地依赖于测量上下文。
2010-10-05 quant-ph
Graph connectivity based strong quantum nonlocality with genuine entanglement
基于局域可约性的强非定域性是最近在多体量子系统中引入的一种更强的量子非定域性形式：一个正交的多体量子态集合被称为强非定域性，如果它对每个子系统的二分性都是局域不可约的。大多数已知的结果是有限的产品状态集。Shi等人在[Phys. Rev. A 102，042202（2020）]中提出了强非定域纠缠集的第一个结果，并在那里质疑了具有真正纠缠的强非定域集的存在。在这项工作中，我们将一些特殊的真纠缠集合的强非定域性与一些图的连通性联系起来。利用这个关系，我们成功地构造了一组具有强非局域性的真纠缠态。因此，我们的结构给出了一个否定的答案施等人。的问题，这也提供了另一个答案，哈尔德等人提出的开放问题。122，040403（2019）]。这项工作将一个称为强非定域性的物理量与一个称为图连通性的数学量联系起来。
2021-04-15 quant-ph
Quantum nonlocality in presence of strong measurement dependence
本文研究强测量依赖下量子非定域性的最小测量独立性，证明即使在测量选择几乎完全确定时仍可观测到量子非定域性，并探讨其在随机性放大中的应用。
2022-09-06 quant-ph
All incompatible measurements on qubits lead to multiparticle Bell nonlocality
本文证明量子比特上任意不相容测量集合在多粒子场景下均会导致Bell不等式违背，揭示了多粒子与两粒子非定域性的根本差异，并指出测量不相容性可作为资源被超激活且能以设备无关方式认证。
2025-07-15 quant-ph
Towards an equivalence between maximal entanglement and maximal quantum nonlocality
虽然所有的二分纯纠缠态都产生违反贝尔不等式的关联，因此是非定域的，但纯纠缠态和非定域性之间的定量关系却知之甚少。事实上，非最大纠缠态极大地违反了某些贝尔不等式，这种现象在其他非定域性操作度量中也被观察到。在这项工作中，我们研究了最近提出的测量定义为概率，一个纯态显示非局部相关性时，随机测量的非局部性。我们首先证明，这种措施满足一些自然属性的非局部性的操作措施。然后，我们证明了对于两个量子比特的纯态，对于所有的相关双结果贝尔不等式，测量是单调的纠缠：对于所有这些不等式，态的纠缠越多，当进行随机测量时，违反它们的概率就越大。最后，我们将我们的结果扩展到多部设置。
2018-08-13 quant-ph
Does "quantum nonlocality without entanglement" have quantum origin?
量子可分操作被定义为那些不能从可分态产生纠缠的操作，并且已知它们在许多任务中严格超过局域操作和经典通信（LOCC），这有时被称为“没有纠缠的量子非局域性”。“在这里，我们考虑一个关于国家歧视和保持纠缠之间的权衡的任务。我们表明，这个任务随着差距有一个类似的在一个纯粹的经典设置，表明量子特性是不是必不可少的可分离的操作和LOCC之间的非零差距的存在。
2013-03-06 quant-ph
Strong Quantum Nonlocality without Entanglement in Multipartite Quantum Systems
本文从两个方面推广了强量子非定域性的概念。首先，在$\mathbb{C}^d\otimes\mathbb{C}^d\otimes\mathbb{C}^d$量子系统中，我们构造了一个包含$6(d-1)^2$正交乘积态的强非局域量子态，它比$d^3$的基态数目少一个数量级.其次，我们给出了$\mathbb{C}^3\otimes \mathbb{C}^3\otimes \mathbb{C}^3\otimes \mathbb{C}^3$量子系统中强非定域正交乘积基的显式表示，其中4是迄今为止已知的存在强量子非定域的最大子系统数。这两个结果都肯定地回答了[Halder，\textit{et al.}，PRL，122，040403（2019）]中的公开问题，即确实存在甚至更少数量的量子态可以在没有纠缠的情况下表现出强量子非局域性。
2020-03-16 quant-ph
Nonlocality without nonlocality
贝尔定理旨在证明支撑量子力学的局部“隐变量”理论的不可能性。它依赖于众所周知的“局部性”假设，也依赖于一个很少被检验的称为“统计独立性"的假设。违反这一假设被认为是“反向因果关系”、自然的“阴谋”或对“自由意志”的否定。我们将在这里证明，这些都是虚假的担忧，而否定SI仅仅意味着类空自由度之间的非定域相关。SI不成立的洛伦兹不变理论很容易构造：这里展示了两个。在此基础上，我们证明量子力学现象终究可以用定域理论来模拟。
2008-12-03 quant-ph
Equivalence checking of quantum circuits by nonlocality
假设两个量子线路芯片位于不同的地方，我们没有任何先验知识，也看不到内部结构。如果我们想确定它们是否具有相同的功能，我们应该怎么做？本文从量子非定域性的观点出发，证明了这一现实问题是完全可以解决的。具体来说，我们设计了一个优雅的协议，检查潜在的量子非局域性，最强的非局域性可以观察到当且仅当两个量子线路是彼此等效的。我们表明，该协议也工作近似，两个量子线路之间的距离可以准确地计算所观察到的量子非局域性的分析方式。此外，我们的协议的计算成本是独立的比较量子线路的大小。最后，我们还讨论了将该协议推广到多部情况的可能性，即，如果我们对多个量子线路进行等价性检验，我们试图一次性解决问题。
2022-08-10 quant-ph
Aspects of nonlocality from a quantum trajectory perspective: A WKB approach to Bohmian mechanics
非定域性是量子系统在概念上和计算上都表现出的一个极其重要的性质，它没有经典的对应物。从概念上讲，它很重要，因为它意味着进化系统拥有关于在任何空间点和时间发生的事情的信息。在计算上，因为这样的知识使得任何计算都变得棘手，因为所涉及的自由度的数量增加到超过其中的几个。Bohmian力学，以其在实位形空间中基于几何的形式主义，可以帮助更好地理解非定域性。与经典力学中的类似系统相比，对简单系统（自由粒子和谐振子）中非局域信息如何传输到量子轨道的详细分析是非常有趣的。
2007-09-07 quant-ph
Contextuality and Nonlocality in Decaying Multipartite Systems
与量子理论的预言形成强烈对比的是，日常经验支持独立于观察的物理性质的存在。特别地，对于某些量子系统，不依赖于测量上下文的物理性质的存在是被禁止的。这种特性被称为上下文性。本文研究时空的衰变过程是否普遍破坏了揭示语境的能力。我们发现，在最一般的情况下，衰变性质并不减少这种能力。然而，由于时空结构对衰变系统的时间演化或测量过程的限制，揭示上下文的标准变得内在地依赖于衰变属性或不可能。特别是，我们推导出如何上下文揭示设置称为贝尔的非定域性测试的变化衰减量子系统。我们的研究结果说明了隐藏和本地隐藏参数理论和时间的作用之间的相互依存关系。
2015-09-05 quant-ph
Unextendible entangled bases and more nonlocality with less entanglement
我们考虑一个一般版本的现象，更多的非局域性与更少的纠缠，在明确的框架内（即，结论）局域量子操作和经典通信下的量子态鉴别问题。我们表明，虽然这种现象是以前获得的两个量子位，它也可以观察到两个量子位，同时仍然是在单拷贝水平。我们确定，这种现象是内在地连接到不可扩展的纠缠基地的概念，在两个量子比特的情况下。在这个过程中，我们证明了一个层次的非局域性之间的两个量子比特正交纯态，其中的“非局域性”的意义上的差异之间的整体和局部的能力的量子态的歧视。我们提出了一个完整的表征的两个量子比特纯正交态集的基数三相对于他们的非局域性方面的明确的本地可扩展性，其他基数的状态是已知的。这些结果对于安全量子通信技术具有潜在的实用价值。
2022-03-23 quant-ph
Strong quantum nonlocality for unextendible product bases in heterogeneous systems
一组多体正交乘积态是强非定域的，如果它在每一个二分化中都是局部不可约的，这表明在没有纠缠的情况下存在强量子非定域现象。不可扩展的乘积基（UPB）可以在没有纠缠的情况下表现出量子非定域性。因此，研究UPB的强量子非定域性是一个有趣的问题。大多数具有最小尺寸的UPB不能表现出强的量子非定域性。本文对$d_A, d_B, d_C, d_D\geq 3$在$d_A\otimes d_B\otimes d_C$和$d_A\otimes d_B\otimes d_C\otimes d_D$中构造了一系列不同大尺寸的UPB，并证明了这些UPB具有强的量子非定域性，从而回答了Halder \emph{et al.} [Phys.Rev.Lett. \textbf{122}，040403（2019）]和Yuan \emph{et al.} [Phys. Rev. A \textbf{102}，042228（2020）]，适用于任何可能的三方和四方系统。此外，我们还提出了一种基于纠缠辅助的协议来局部鉴别$3\otimes 3\otimes 4$中的UPB，该协议比基于传送的协议消耗更少的纠缠资源。我们的结果建立了强量子非局域性和UPB之间的联系。
2022-01-01 quant-ph
Mapping Criteria of Nonlocality-Steerability in Qudit-Qubit Systems and Steerability-Entanglement in Qubit-Qudit Systems
纠缠、量子操纵和非定域性是不同的量子关联，它们是各种量子信息和量子计算应用背后的资源。然而，确定它们之间精确的数量关系的中心问题仍然没有得到解决。本文从量子关联的基本概念出发，给出了二分量子比特-量子比特系统中Bell非定域性与量子操纵之间的映射准则，以及二分量子比特-量子比特系统中量子操纵与量子纠缠之间的映射准则.精确的定量映射标准推导解析。这种映射标准与国家的形式无关。特别是，他们涵盖了几个以前著名的研究结果，这只是特殊情况下，在我们的简单的映射标准。
2018-10-24 quant-ph
Nonlocality threshold for entanglement under general dephasing evolutions: A case study
确定开放复合量子系统中不同类型的量子关联之间的关系很重要，因为它可以通过了解另一种类型的数量来利用一种类型。在这里，我们回顾，通过给出一个正式的演示，贝尔函数的封闭公式，见证非定域性，作为一个函数的并发，量化纠缠，有效的系统的两个非相互作用的量子比特最初准备在扩展的Werner-like状态进行任何本地纯退相演化。这个公式允许找到非局部阈值的并发性只依赖于初始状态的纯度。然后，我们利用这些阈值在一个范例系统中的两个量子位是本地的欧姆类谱的量子环境的影响。我们表明，可以实现稳定的纠缠，并提供了下限的初始状态纯度，使这种固定的纠缠是高于非局域性阈值，从而保证非局域相关的维护。
2016-01-15 quant-ph
Quantum nonlocality: How does Nature perform the trick?\cite{Bellprize}
从孩提时代起，我们就知道，要想与一个物体互动，我们要么走到它面前，要么向它扔东西，然而，与我们所有的日常经验相反，自然是非定域的：存在空间上分离的系统，它们表现出非定域的相关性。近年来，这导致了新的实验，对量子物理学和相对论之间的紧张关系有了更深入的理解，并提出了颠覆性技术的建议。
2009-12-08 quant-ph
Exploring Bell nonlocality of quantum networks with stabilizing and logical operators
在实际的量子网络中，从独立源发射的各种多量子比特稳定态分布在代理之间，并且整个网络的相关性可以从每个代理对共享的复合量子系统的本地测量中导出。为了揭示贝尔非局域性在这种情况下作为一个量子特征，发射的稳定剂状态的最小知识是必需的。在这里，我们证明，知道的稳定和逻辑运营商确实提供了一种新的方式来探索量子网络中的贝尔非局域性。对于量子网络中的量子比特分布，导出了相应的非线性贝尔不等式。另一方面，违反这些不等式，可以设计本地不兼容的观测使用最少的知识的发射状态。研究了为特定的非最大纠缠稳定态量身定制的倾斜非线性贝尔不等式和实现最大破坏的方法。
2021-05-27 quant-ph
Lower-bounding entanglement with nonlocality in a general Bell's scenario
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale（合肥微尺度物质科学国家研究中心）；School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学物理科学学院）；School of Physics and Optoelectronics Engineering, Anhui University（安徽大学物理与光电工程学院）；Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学合肥国家实验室）
本文研究了纠缠与贝尔非局域性之间的定量关系，通过分析最小距离关系，得出了非局域性对纠缠度量的下界，并在(n,2,2)贝尔场景中进一步细化估计。
2026-04-19 quant-ph
Testing quantum nonlocality by generalized quasiprobability functions
基于一个非正实值参数化的广义拟概率函数，导出了一个贝尔不等式.作为极限情形，给出了两类已知的用Wigner函数和Q函数表示的贝尔不等式.研究了单光子纠缠态和双模压缩真空态在探测器效率变化时对贝尔不等式的违反。我们表明，贝尔不等式的Q函数允许最低的检测效率违反当地的现实主义。
2009-08-04 quant-ph
Superactivation of Bell nonlocality in pure anyonic states
State Key Laboratory of Low Dimensional Quantum Physics, Department of Physics, Tsinghua University（清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室）；Frontier Science Center for Quantum Information（量子信息前沿科学中心）；Beijing Academy of Quantum Information Sciences（北京量子信息科学研究院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
研究发现纯任何子态在集体测量下表现出非局域性的超激活现象，揭示了任何子态中纠缠与非局域性的关联。
2025-06-15 quant-ph
Classical Interaction Cannot Replace Quantum Nonlocality
我们提出了一个两个球员的通信任务，可以解决一个协议的多对数成本的同时消息传递模型与经典的通信和共享纠缠，但需要指数更多的通信在经典的交互式模型。我们的第二个结果是一个输入长度为$n$，输出长度为多对数长度的两人非定域博弈，参与者可以以1-o（1）的概率赢得共享多对数纠缠量。另一方面，即使允许参与者在交互通信中为某些$k\inΩ(n^{1/4})$交换多达k位，没有纠缠的参与者也会以概率$Ω(1)$输掉游戏。这两个结果几乎给出了两方纠缠的非定域性质的最强可能（也是已知最强的）指示。
2009-01-08 quant-ph
Strong quantum nonlocality in $N$-partite systems
一组多体正交量子态是强非定域的，如果它是局部不可约的每一个二分区的子系统[物理。122，040403（2019）]。虽然这一性质已在三部、四部和五部系统中得到证明，但当$N$.本文成功地证明了对于所有的$N\geq 3$和$d\geq 2$，在$(\mathbb{C}^d)^{\otimes N}$中存在一个强非定域正交纠缠态集，首次揭示了一般$N$ -体系统的强量子非定域性.对于$N=3$或$4$和$d\geq 3$，我们提出了一个由真正纠缠态组成的强非局域集合，它比任何已知的强非局域正交乘积集合都要小.最后，我们将强量子非局域性与信息的局域隐藏联系起来作为一个应用。
2022-02-15 quant-ph
All entangled states display some hidden nonlocality
量子纠缠的一个众所周知的表现是，它可能导致在局部因果理论框架内无法解释的相关性-这一事实由贝尔不等式的量子违反所证明。然而，量子纠缠和违反贝尔不等式之间的精确关系还没有得到很好的理解。虽然我们知道纠缠态对于这种违反是必要的，但我们并不清楚是否所有的纠缠态都违反了贝尔不等式，即使在贝尔实验之前允许对多个状态副本和本地过滤操作进行联合操作的情况下也是如此。本文证明了所有的纠缠态，即任意希尔伯特空间维数和任意数目的非完全可分态，当与另一个自身不能违反同一个贝尔不等式的态结合时，都违反一个贝尔不等式.这一结果表明，量子纠缠和量子非定域性在某种意义上是等价的，从而对上述问题给出了肯定的回答。从我们的结果可以看出，两个纠缠态，显然是无用的证明量子非定域性通过一个特定的贝尔不等式可以结合起来，给出一个贝尔违反相同的不等式。这种激活现象的明确的例子。
2012-12-06 quant-ph
Popescu-Rohrlich correlations as a unit of nonlocality
一组被称为PR盒的非定域相关性表明它们本身是非定域性的自然单位，就像单线态是纠缠的自然单位一样。我们提出了两个相关的结果，这个想法。一个是广泛的多部相关性可以模拟使用PR盒上的本地操作。我们表明，这与一个明确的计划，它有一个有趣的功能，PR盒的数量需要相关的计算资源来表示一个功能定义的多部盒。第二个结果是，有量子多体关联，从测量产生的集群状态，不能模拟与n PR盒，任何n。
2006-10-13 quant-ph
Experimental genuine tripartite nonlocality in a quantum triangle network
量子网络是量子科学许多最新进展的中心，不仅导致在量子理论基础上发现新的性质，而且还允许新的通信和密码协议。众所周知，在贝尔定理的范式之外的网络意味着新的、有时更强的非经典形式。然而，由于一些实际困难，这种网络的实验性实施仍然很少探索。超越了以前已经测试过的，在这里，我们验证了实验三角形网络的非定域性，由三个独立的源相互连接的三个遥远的缔约方的二分纠缠光子状态。通过执行可分离的测量和评估并行链式贝尔不等式，我们表明，这样的网络可以导致一个真正的形式的三方非局域性，经典模型是无法模仿量子预测，即使一些当事人被允许进行通信。
2022-04-01 quant-ph
Variational Quantum Optimization of Nonlocality in Noisy Quantum Networks
本文提出变分量子优化框架，在噪声量子硬件上模拟并优化量子网络，通过实验和模拟证明其能最大化非局域性，并揭示幺正与非幺正噪声下最大非局域性对应的纠缠态类型，为近期和长期量子网络协议设计提供实用工具。
2022-05-05 quant-ph
Nonlocality and conflicting interest games
非定域性使双方赢得特定游戏的概率严格高于任何经典理论所允许的。然而，所有已知的这样的例子都考虑了双方有共同利益的博弈，因为他们共同赢得或输掉了博弈。我们在这里要问的主要问题是，量子力学的非定域特性是否能在双方利益冲突的情况下提供优势。我们通过一个简单的利益冲突博弈来肯定地回答这个问题，在这个博弈中，量子策略优于经典策略。此外，我们表明，我们的游戏有一个公平的量子均衡，更高的回报，为双方球员比任何公平的经典均衡。最后，我们使用商业纠缠光子源进行游戏，并在实验上证明了量子优势。
2015-01-16 quant-ph
All pure entangled states can lead to fully nonlocal correlations
ICFO - Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology（光子科学研究所，巴塞罗那科学与技术学院）；Laboratoire d’Information Quantique, Université libre de Bruxelles (ULB)（布鲁塞尔自由大学量子信息实验室）；Center for Quantum-Enabled Computing, Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心量子计算中心）；ICREA - Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats（加泰罗尼亚高级研究协会）
本文研究了纯纠缠态的非局域性，证明了非最大纠缠态也能产生完全非局域相关性，并探讨了其在多复制场景中的表现。
2026-04-29 quant-ph
Entanglement and Quantum Nonlocality Demystified
量子非定域性是现代科学中最显著和最难以解释的现象，它在证明贝尔不等式（BI）违反的实验中得到了证实。长期以来，人们已经知道，用于证明自旋极化相关实验（SPCE）的BI的概率模型与SPCE的实验方案是不相容的。特别是这些模型使用一个共同的概率空间，以及联合概率分布的各种不兼容的符合实验和/或条件独立性（贝尔局部性）。奇怪的是，这些结果并不为人所知，或者干脆被忽略了。因此，所谓的贝尔非定域性或量子非定域性与非定域性的一般概念无关，它应该被称为量子非柯尔莫哥洛夫性或量子上下文性。我们很快解释了各种贝尔的地方性假设的真正含义，并表明，如果当地变量描述的测量仪器被正确地考虑，然后BI可以不再被证明。当然，我们并不怀疑在量子信息领域中描述纠缠物理系统的长程关联的有用性。然而，我们不应该忘记，反关联不可能是完美的，波函数不应该被视为单个量子系统的属性，它可以瞬间改变，未执行的实验没有结果。
2021-06-08 quant-ph
Strongest quantum nonlocality in $N$-partite systems
本研究提出N体系统中平凡保正交性局域测量的充要条件，推导了三维系统中最强量子非局域集合的最小规模，还构建了高维系统中规模更小的最强非局域真纠缠集合，助力量子非局域性研究与资源优化。
2024-10-06 quant-ph
Realism-based nonlocality: Invariance under local unitary operations and asymptotic decay for thermal correlated states
基于实在论的非定域性（RBN）是最近引入的一种不同于著名的贝尔非定域性的度量。对于二分状态，RBN关注与给定可观测相关联的现实元素在多大程度上影响子系统上的局部测量。在这里，我们提出了一个分析证明的幺正不变性的RBN，它提出了一个单调的行为后的作用下的幺正和非幺正的本地量子噪声。我们使用两个量子比特的Werner态和热量子关联态来说明我们的结果。我们证明了RBN如何受到初始平衡温度的限制，特别是，它与之渐近衰减.这些结果也证实了RBN的量词和全球量子不和谐之间的层次关系，表明RBN可以捕获不可检测的非局域方面，即使非不和谐的状态.最后，我们讨论了我们的结果如何可以使用RBN作为量子通信任务中的安全工具。
2021-09-02 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
Single-particle steering and nonlocality: The consecutive Stern-Gerlach Experiments
量子非定域性和量子操纵是量子系统的基本关联，仅用经典资源是无法产生的。非定域性描述了影响远程系统中进行的测量的可能结果的能力，在量子操纵中，爱丽丝远程操纵鲍勃的状态。非定域性和操纵的研究对量子信息的发展和许多需要非定域资源的应用（如量子密钥分发）具有重要意义。另一方面，施特恩-格拉赫实验在量子力学和量子信息的历史、发展和教学中占有重要地位。特别地，连续的施特恩-格拉赫实验的思想实验通常被用来解释量子算符之间的非交换性概念。然而，据我们所知，连续的施特恩-格拉赫实验还没有被完全量子化处理，并且人们普遍接受的观点是，通过连续的施特恩-格拉赫实验的原子遵循经典路径。在这里，我们证明了两个连续的Stern-Gerach实验产生的非局域性和转向，这些非局域效应强烈修改了我们通常的理解这个实验。同时，我们也讨论了这个结果的意义及其与纠缠的关系。这意味着使用量子关联，即拥有质量的粒子，来利用这个古老的实验产生非定域taks。
2021-01-12 quant-ph
Strong quantum nonlocality from hypercubes
一组多部正交乘积态是强非局部的，如果它在每一个二分划中局部不可约。强非局部正交积集的构造大多局限于三重系统，缺乏直观的结构。在这项工作中，基于对$n= 3,4,5$的$n$维超立方体的最外层的分解，我们成功地在任何可能的三，四和五部分系统中构造了强非局部OPS，这回答了Halder等人[Phys.Rev.Lett.122，040403（2019）]和Yuan等人[Phys.Rev.A102，042228（2020）]，用于任何可能的三方、四方和五方系统。我们的结果建立了超立方体和强非定域光量子系统之间的联系，并展示了多体系统中无纠缠的强量子非定域现象。
2021-10-16 quant-ph
Bell nonlocality, signal locality and unpredictability (or What Bohr could have told Einstein at Solvay had he known about Bell experiments)
1964年的约翰·贝尔定理表明，没有一个模型能够再现量子力学的预言，能够同时满足定域性和决定论的假设。另一方面，\emph{signal locality}加\emph{predictability}的假设也足以导出贝尔不等式.这个简单的定理，以前注意到，但发表的只是相对最近的Masanes，Acin和Gisin，有根本的影响没有完全赞赏。首先，关于定域性或决定论的本体论假设，没有什么可以相互独立地得出结论--用违反定域性的确定性模型以及满足定域性的非确定性模型来重现量子力学是可能的。另一方面，信号定域性的操作假设是相对论的一个经验上可检验的（且经过充分检验的）结果。因此，贝尔不等式的违背意味着我们可以相信某些事件从根本上是\emph{unpredictable}的，即使我们不能相信它们是不确定的。这一结果为量子力学禁止在没有超光速信号的假设下进行任意精确的预测奠定了基础，而不管量子力学的任何假设。它也揭示了爱因斯坦和玻尔之间的历史辩论的早期阶段的新的光。
2012-06-13 quant-ph
Orthogonal product sets with strong quantum nonlocality on plane structure
本文研究了具有强量子非局域性的正交积集。基于平面几何的分解，给出了固定子系统上保正交POVM平凡的一个充分条件，部分回答了Yuan et al. Phys. Rev. A \textbf{102}，042228（2020）}提出的一个公开问题.建立了非定域性与OPS平面结构之间的联系。我们成功地在含有较少量子态的$\mathcal{C}^{d_{A}}\otimes \mathcal{C}^{d_{B}}\otimes \mathcal{C}^{d_{C}}$ $(d_{A,B,C}\geq 4)$中构造了一个强非定域OPS，并将已知OPS的结构推广到任何可能的三部和四部系统.此外，我们提出了几个纠缠辅助协议的完美本地歧视的集合。结果表明，不使用隐形传态的协议平均使用较少的纠缠资源，并且这些集合总是可以通过多个2-量子比特最大纠缠态的副本来局部区分。这些结果也显示了最大纠缠态在量子态局域鉴别中的重要意义。
2022-11-22 quant-ph
Efficient Test to Demonstrate Genuine Three Particle Nonlocality
根据目前对离散变量量子系统中真三重非定域性的研究，Svetlichny不等式被认为是检测纯三重真纠缠态真（三向）非定域性的最佳Bell型不等式.本文考虑了另一个Bell型不等式（在J. D. Bancal等人，Phys.Rev.A \textbf{88}，014102（2013）），以揭示广义GHZ（Greenberger-Horne-Zeilinger）类和扩展GHZ类状态的子类（\cite{ACN}）的真正的三重非定域性，从而证明Bancal等人针对GGHZ类和扩展GHZ状态的子类的\cite{BAL}给出的猜想。我们比较了这个不等式与Svetlichny不等式的违反，揭示了前者的效率，后者证明真正的非定域性使用上述类别的量子态。甚至在某些情况下，不和谐的一夫一妻制分数可以用来作为一个更好的措施，量子相关性超过Svetlichny不等式为这些类的纯态。此外，$99$ -th刻面不等式不仅能有效地揭示纯纠缠态系统中出现的关联的真实非定域行为，而且在Svetlichny不等式和一些已知的纠缠度量下，也能有效地揭示混合纠缠态系统中出现的关联的真实非定域行为.
2015-09-25 quant-ph
Two faced Janus of quantum nonlocality
本文是量子物理学中摆脱非定域性的新的一步。这是一个试图构建非定域性混乱。“量子非定域性”是两面神面对的。它的一面是投影（爱因斯坦-吕德斯）非定域性和另一个贝尔非定域性。第一种是真正的量子非局域性，第二种是亚量子非局域性。最近有人指出，贝尔“非局部性”是一个简单的后果互补原则。我们现在证明了投影非定域性与物理空间无关。投影状态更新是经典推理中概率更新操作的推广。我们提升了对量子态的解释的作用。通过使用个人（物理）解释，人们可以真正得到一个幽灵般的超距作用的错觉，这是由吕德斯的状态更新造成的。统计解释与将量子形式主义视为概率更新的机制相结合被称为韦克舍解释。在这里，我们遵循概率更新的标准方案，调整到概率的量子演算。后者是基于用向量（或密度算子）表示的状态进行操作。我们提出了并行的经典和量子概率更新。从这个演示中，很明显，经典和量子的“比光更快的统计相关性变化”都发生在精神空间而不是物理空间。
2020-01-09 math.PR physics.hist-ph quant-ph
"Systemic Nonlocality" from Changing Constraints on Sub-Quantum Kinematics
在一种新的方法来解释双缝干涉“从单粒子的角度”通过“系统非局域性”，我们回答的问题是，一个粒子通过一个狭缝可以“知道”关于其他狭缝的状态。我们表明，这是通过改变对假设的经典亚量子电流的约束，我们最近采用了现代，21世纪经典物理学的基础上，在标准双缝干涉中推导概率分布和玻姆型轨迹。尽管文献中声称这种情况将由动态非定域性来描述，而动态非定域性可以在海森堡图像的框架中得到最好的理解（Tollaksen等人，2010），我们表明，解释可以投在直观吸引力的薛定谔图片的框架内。我们既没有提到潜在的，也不是一个“量子力”或其他一些动力学，但表明，“系统的非局域性”可能会获得一个现象，出现从一个假设的子量子运动学，这是操纵只有通过改变其约束所确定的设备的变化。后果进行了讨论相对于标准相对论的超光速信号的禁止。
2013-03-12 quant-ph
