Causal Interventions Beyond Time: A CP-do(C)-Calculus for Indefinite Quantum Order
本文提出CP-do(C)-演算，将Pearl的do-演算推广到量子系统，证明在不定因果序下规则2失效，并统一了经典与量子因果建模语法。
2025-08-05 quant-ph
Quantum and classical descriptions of a measuring apparatus
测量仪器在与被观测的量子系统相互作用时，用量子力学描述，然后必须给予经典描述，使测量结果表现为客观实在。可替换地，该装置可以总是由量子力学处理，并且由具有这种双重描述的第二装置测量。本文将检验这两种不同的描述是否相互一致。它表明，如果在第一个装置中使用的动力学变量是由一个运营商的Weyl-Wigner型（例如，如果它是一个线性坐标），然后从量子到经典的术语转换不影响最终结果。然而，如果第一装置以不同类型的算子（例如，相位算子），两种计算方法可能给出不同的结果。
1997-12-19 quant-ph
Classical interventions in quantum systems. II. Relativistic invariance
如果对一个量子系统进行的几次干预被定域在相互类似空间的区域中，它们将在一个洛伦兹框架中被记录为一个“量子跳跃”序列，而在另一个洛伦兹框架中被记录为不同的跳跃序列。条件被指定，必须遵守的各种运营商参与的计算，使这两个不同的序列导致相同的可观察的结果。这些条件类似于量子场论中的等时对易关系。它们足以阻止超光速信号。(The这些结果的推导并不需要前面文章的大部分内容。这里简要地概述了所需要的内容，因此本文基本上是自成一体的。）
2000-02-07 hep-th quant-ph
Squeezing Quantum Information through a Classical Channel: Measuring the "Quantumness" of a Set of Quantum States
在本文中，我们提出了一个一般的方法来量化如何“量子”的一组量子态。这个想法是通过一个纯经典的通信信道传输状态的最坏情况的困难来衡量集合的量子性。这一概念的潜在应用出现在量子密码学中，人们可能会喜欢使用一个承诺对量子窃听最敏感的状态字母表，以及在实验室演示量子隐形传态中，有必要检查量子纠缠实际上已经在协议中使用。
2003-07-29 quant-ph
Shot noise limited interferometry for measuring classical force
提出了一种利用电磁感应透明现象测量经典力的干涉测量技术。通过测量干涉仪输出处的相位来估计经典力。所提出的测量机制满足量子非破坏测量条件，导致反作用规避。进一步导出了干涉仪中热噪声可忽略的充分条件。由于没有反作用噪声和热噪声，该技术的灵敏度仅受散粒噪声的限制。
2018-07-25 physics.optics quant-ph
Measuring magic on a quantum processor
魔法态是量子计算机相对于经典计算机取得优势的资源。这个资源包括在偏离称为stabilizerness的属性，这反过来又意味着稳定器电路可以有效地模拟在一个经典的计算机。如果没有魔法，量子计算机就不能做经典计算机做不到的事情。考虑到魔法对量子计算的重要性，有一种测量量子态中魔法量的方法将是有用的。在这项工作中，我们提出并实验证明了一个协议，用于测量魔术的基础上随机测量。我们的实验是在两个IBM Quantum Falcon处理器上进行的。该协议可以提供量子硬件在产生不能在经典计算机上有效模拟的状态方面的有效性的表征。我们展示了如何从这些测量可以构建现实的噪声模型影响的硬件。
2022-12-23 quant-ph
Semiquantum key distribution using initial states in only one basis without the classical user measuring
本文提出首个仅需量子用户在单一基制备量子态、且经典用户无需测量的 SQKD 协议，并通过渐近场景下的密钥率公式证明其无条件安全。
2023-08-17 quant-ph
Quantum nonclassicality from causal data fusion
Instituto de Fisica Gleb Wataghin, Universidade Estadual de Campinas（坎皮纳斯州立大学格莱布·瓦塔金物理研究所）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of Waterloo（滑铁卢大学物理与天文学系）；Department of Physics, University of Toronto（多伦多大学物理系）
本研究通过因果数据融合，在无标准贝尔非经典性的场景下发现量子非经典性，并展示利用量子资源在多次干预中实现非经典性的可能性。
2026-10-06 quant-ph
Observing Nonclassical Paths by Measuring Bohmian Velocities in Multi-Slit Interferometer with Electron
多缝干涉实验中的波函数叠加原理已被许多量子力学教科书所接受，但其表达式${ψ_{AB}} = {ψ_A} + {ψ_B}$并不严格成立。费曼路径积分中的非经典路径对多路径干涉效应提供了一种解释，可用于多缝干涉效应的定量分析。本文通过分析电子多缝干涉仪中非经典路径对玻姆速度的贡献，将玻姆力学中的量应用于多阶干涉的测量。结果表明，非经典路径效应会导致电子的玻姆速度出现$10^{-3}$的相对偏差，这种偏差可以通过类似于前人工作的弱测量观测到。
2016-10-27 quant-ph
Measuring the non-separability of classically entangled vector vortex beams
鉴于矢量涡旋光束的众多应用，需要强大的工具来测量它们。在这里，我们利用这种光束的不可分离性，类似于量子态的纠缠，将传统上与量子测量相关的工具应用于这些经典领域。我们采用三种措施的不可分离性：贝尔不等式，并发，和纠缠熵定义的“矢量”这样的光束。除了为矢量光束的分析提供新的工具外，我们还引入了经典纠缠的概念来解释为什么这些工具是合适的。
2015-02-07 physics.optics quant-ph
Continuous Quantum-Classical Transitions and Measurement: A Relook
量子力学中的测量问题起源于薛定谔方程无法预测测量的确定结果。这是由于测量仪器的本征态缺乏客观性。如果能用量子和经典域的波函数和作用于波函数的算符来表述一个统一的实在论概念框架，就能实现这样的客观性。提出了这样一个框架，并且波函数（13，14）的方程在量子极限和经典极限之间平滑地插值。本文澄清了导致该方程的论点，并进一步发展了该理论。在量子力学的测量问题，然后简要回顾和重新审视从这个理论的角度来看，它显示了如何经典极限的波函数的测量仪器导致一个自然的解决方案的问题，明确的测量结果，而不需要任何崩溃或务实的热力学参数。这与玻尔强调经典概念和经典测量设备的首要地位是一致的。使用低维系统，如量子点的理论可能的测试表明。
2017-05-24 quant-ph
Robust projective measurements through measuring code-inspired observables
提出一种通过测量代码启发的可观测量实现鲁棒投影测量的方案，无需量子纠错编码，适用于任何投影POVM，并可纠正经典结果错误，支持非稳定子码的综合征提取。
2024-02-06 quant-ph
Measuring spatial coherence of quantum and classical light with an ultrastable monolithic interferometer
本文提出一种超稳定单片干涉仪，结合参量下转换与热光源，通过时间干涉图和光谱分析实现对量子和经典光空间相干性的自动化快速测量。
2025-07-02 physics.optics quant-ph
Measuring coherence of quantum measurements
量子态的叠加是物理学的核心，最近发现它可以作为量子信息协议的通用资源，定义了量子相干性的概念。在这方面的贡献，我们报告的实施其补充概念，从量子测量的相干性。通过设计一个可访问的标准，在任何经典的统计理论成立，我们证明，非对易量子测量违反这一约束，使之有可能进行操作评估的测量为基础的量子相干性。特别是，我们验证了单个光子量子比特的偏振测量，一个单位的量子信息的基本载体，已经与经典的，即，不相干的，测量设备的模型。因此，我们实现了一种方法，使我们能够定量地证明哪些量子测量遵循与经典理论预期的根本不同的统计规律，同时，在量子信息技术资源的现代框架内量化它们的有用性。
2019-10-11 quant-ph
Measuring nonclassical correlations of two-photon states
经典和非经典两量子比特状态之间的阈值被绘制在这些状态不再能被经典相关描述的地方，即，量子不和谐或纠缠出现。然而，为了检查相关性是否是经典的（就量子不和谐和纠缠而言），证明没有量子不和谐就足够了，因为它的零值意味着没有纠缠。我们解释了如何引入Girolami和Adesso量子不和谐的指标[物理学评论快报。108，150403（2012）]可以在使用标准分束器和光子检测器的线性光学系统中实际测量。我们研究的效率设置假设理想和真实的组件，并表明，所提出的实施的效率是优于全双光子量子断层扫描。因此，我们证明了一类实验先前可用的NMR平台上可以在光学系统中实现。
2013-05-29 quant-ph
On the Hardness of Measuring Magic
Harvard University（哈佛大学）；Dana-Farber Cancer Institute（达纳-法伯癌症研究所）；Harvard Medical School（哈佛医学院）
本文引入泡利不稳定性作为魔幻度量，并在IBM Eagle处理器上实验测量，证明大规模魔幻测量在计算上不可行，揭示量子加速与魔幻可测性之间的根本矛盾。
2024-08-03 quant-ph
Whenever a quantum environment emerges as a classical system, it behaves like a measuring apparatus
我们研究了量子系统$Γ$的动力学，其中环境$Ξ$由$N$基本量子分量组成。我们的目的是回答以下问题：是否可以演变的$Γ$的特点是一些一般的功能时，$N$变得非常大，无论其具体形式的相互作用与每一个组成部分的$Ξ$？换句话说：我们是否应该期望所有宏观环境下的量子系统都经历某种类似的演化？如果是，是什么类型的？为了回答这些问题，我们使用从大- $N$量子场论，特别是指确保一个大- $N$量子模型有效地描述了一个经典理论的条件下建立的结果。我们证明，这些条件的满足，当适当地导入到开放量子系统动力学的框架，保证$Γ$的演变总是相同的类型的预期，如果$Ξ$是一个测量仪器，无论实际的相互作用的细节。另一方面，这些细节被发现，以确定具体的基础w.r.t.该$Γ$经历由量子测量过程的动力学描述所指示的退相干。这个结果戴着两顶帽子：一方面，它澄清了形式陈述的物理起源，即在某些条件下，从$ρ_Γ$到$ρ_Ξ$的任何通道都采取测量和准备映射的形式，如最近在参考文献[1]中所示;另一方面，它形式化了定性论证，即我们没有观察到状态叠加的原因是环境执行的连续测量。
2019-08-05 quant-ph
Measuring the deviation from the superposition principle in interference experiments
费恩曼路径积分形式长期以来一直用于计算概率幅。在过去的几年里，它已被广泛用于从理论上证明叠加原理在狭缝干涉实验中的通常应用往往是不正确的。这在光学和量子力学中都有警告，在那里，人们常常天真地假设，单独打开的狭缝所代表的边界条件与一起打开的狭缝所代表的边界条件相同。修正项来源于路径积分中的奇异次引导项，这些奇异次引导项可以用通常所说的非经典路径来描述。在这项工作中，我们报告了一个实验，我们有一个可控的参数，可以改变其贡献，使由于这些非经典路径的效果可以增加或减少的意愿。因此，这些非经典路径的现实性是在使用微波的经典实验中提出的，从而证明所研究的边界条件效应超越了经典量子鸿沟。我们报告的第一次测量的偏差（大至$6\%$）从叠加原理在微波域中使用天线作为源和探测器的电磁波。我们还表明，我们的研究结果可以在天文学中有潜在的应用。
2017-11-20 quant-ph
Canonical divergence for measuring classical and quantum complexity
提出了一种新的正则散度，用于推广经典和量子系统的信息几何复杂性测度。在概率测度的单纯形上，证明了新的发散与Kullback-Leibler发散一致，Kullback-Leibler发散用于量化概率测度偏离指数族概率模型的非相互作用态的程度.在正密度算符空间上，我们证明了相同的发散度约化为量子相对熵，它量化了Gibbs族量子态的多方关联。
2019-04-26 math-ph math.MP quant-ph
Exponential speedup in measuring out-of-time-ordered correlators with a single bit of quantum information
非时序关联函数（OTOC）是量子信息置乱和量子混沌的量化器。我们提出了一个有效的量子算法来测量OTOC，提供了一个指数级的速度超过最知名的经典算法提供的OTOC运营商估计承认一个有效的门分解。我们还讨论了一个计划，以获得有关的本征值谱和谱密度的OTOC的信息。
2020-09-07 quant-ph
Lorentz transformations of open systems
我们考虑开放的动力系统，受外部干预的代理商，不完全描述的理论（经典或量子）。这些干预局限于相对空间相似的区域。在这种情况下，不存在相对论变换定律来联系观察者对相对运动的物理系统的描述。尽管如此，物理定律在所有洛伦兹框架中是相同的。
2001-07-29 quant-ph
Directly estimating non-classicality
我们建立了一种直接测量和估计非经典性的方法-操作上定义在一个给定的状态从一个正维格纳函数的可扩展性。它允许基于可能比获得完整的断层摄影知识所需的测量设置少得多的测量设置来认证非经典性，同时配备了完整的证书。我们发现，即使只测量两个共轭变量，也可以推断出量子力学模式的非经典性。这种方法也提供了一个实用的工具，以最终证明这些功能的机械自由度的光力学。结果的证明是基于Bochner定理表征经典和量子特征函数和半定规划。在这个联合的理论和实验工作中，我们提出了实验光学Fock态制备的数据，演示了该方法的功能。
2010-05-26 quant-ph
The Quantum-like Face of Classical Mechanics
它首先表明，当波函数的薛定谔方程被写在极坐标形式，完整的信息系统的{ \em quantum-ness}被分离出一个单一的术语$Q$，所谓的“量子势”。提出了一种用“经典薛定谔方程”描述的经典力学的算符方法，并指出了它与量子力学的异同。它示出了如何超越标准的经典力学在预测相干叠加的经典状态，但没有干涉图案，挑战根深蒂固的概念的经典性，量子性和宏观现实主义。它还表明，测量的量子系统与经典的测量设备描述的运营商方法不具有测量问题，是不可避免的测量设备时，量子力学。在这样的测量中发生的退相干的类型与传统的退相干机制形成对比。该方法也为深入研究量子-经典对应和信息处理领域提供了比现有方法更方便的基础。
2018-01-05 quant-ph
Quantum measuring systems: considerations from the holographic principle
在量子力学中，如果不对观测量的集合应用任何超选择规则，一个封闭的量子系统在时间上是酉演化的，这种洛伦兹体系的特征是冯诺伊曼熵恰好为零。在经典基态下的全息理论中，我们证明了具有复值量子概率振幅的非相对论性自由粒子在洛伦兹体系中的幺正实时演化可以在时间上解析地延拓为具有实值条件概率密度的欧氏体系中的幺正实时经典随机过程，其中经典化全息图的冯诺伊曼熵和由经典化全息图获得的粒子轨迹的信息是正值。这个论点可以阐明全息宇宙的欧几里得体系。
2023-02-16 hep-th quant-ph
Effectively classical quantum states for open systems
在迹类算子等距扫描分解的框架下，引入并讨论了开放量子系统的鲁棒态和经典态的概念。使用Zurek提出的可预测性筛，“准经典”状态被定义。一些例子说明如何“准经典”状态对应于经典点相空间连接的测量装置。
2000-03-22 quant-ph
Measuring Blackbody Noise in Silica Optical Fibres for Quantum and Classical Communication
本文通过单光子雪崩探测和锁相检测测量了室温附近二氧化硅单模光纤中的黑体辐射噪声，发现约0.1光子/s/THz的加性噪声，并指出其构成量子与经典光纤通信的基本限制。
2024-10-02 physics.optics quant-ph
Measuring Relativistic Dragging with Quantum Interference
提出了一个用量子干涉术检验相对论标架拖曳效应的实验。干涉仪的经典轨迹围绕着一个角动量垂直于包含这些轨迹的平面的球形质量源。一个简单的分析可以让我们找到在最里面的稳定圆形轨道上运行的粒子的相移;结果可以很容易地推广到更现实的轨道。相位差等于源的每质量角动量乘以量子粒子的质量。这是一个很小的影响，但它可以通过使经典路径围绕源几次来放大。此外，该实验的优点是源的角动量可以容易地控制。
2019-05-06 gr-qc quant-ph
A Nanoscale Experiment Measuring Gravity's Role in Breaking the Unitarity of Quantum Dynamics
现代最先进的纳米机械设备能够创建足够大的空间叠加，以开始实验性地访问量子到经典交叉，从而迫使我们考虑通常的量子动力学可能受到影响的可能方式。最近的一个理论提议将从幺正量子力学到经典动力学的交叉描述为自发对称性破缺的一种形式。在这里，我们提出了一个具体的实验装置，能够确定在这样的机制中的么正性打破的来源。该实验的目的是明确引力所起的作用，并将由此产生的动力学与量子到经典交叉的替代方案所建议的动力学区分开来。我们给出了预期的动态的理论描述，并讨论所涉及的实验参数值和建议的实验协议。
2011-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
A remark on quantum measuring systems and the holographic principle
本文从全息原理出发，论证体空间量子态经典化后，量子测量主体的连续性可作为该原理的基本结果。
2024-09-17 hep-th quant-ph
Implementing Pearl's $\mathcal{DO}$-Calculus on Quantum Circuits: A Simpson-Type Case Study on NISQ Hardware
Department of Software Science, Dankook University（软件科学系， Dankook大学）
本文在量子电路中实现Pearl的DO-微分算术，通过电路手术方法验证因果推理在NISQ硬件上的可行性。
2026-02-28 cs.AI cs.LG quant-ph
All-Possible-Couplings Approach to Measuring Probabilistic Context
从行为科学到生物学再到量子力学，我们会遇到这样的情况：（i）系统输出几个随机变量以响应几个输入;（ii）对于这些响应中的每一个，只有一些输入可能“直接”影响它们;但是（iii）其他输入通过影响其与其他响应的概率关系为该响应提供“上下文”。这些背景影响是非常不同的，比如说，在经典动力学理论和量子力学的纠缠范式中，它们传统上被解释为代表不同形式的物理决定论。人们可以用数学方法构造具有其他类型的上下文性的系统，无论这些上下文性是否在经验上是可实现的：那些形成经典类型的特例的系统，那些介于经典和量子类型之间的系统，以及那些违反量子类型的系统。我们展示了如何通过研究各种概率耦合集来量化和分类所有逻辑上可能的上下文影响，即，施加在不同（互不相容）输入值下记录的随机输出上的联合分布集合。
2015-08-29 math.PR q-bio.QM quant-ph
Measuring complex partition function zeroes of Ising models in quantum simulators
研究复杂控制参数空间中配分函数的零点，可以正式理解多体系统的临界行为如何在热力学极限下出现，尽管有限系统存在各种不可行定理。在这项工作中，我们提出了协议，可以实现在量子模拟器来测量复杂的配分函数零的经典伊辛模型的位置。该协议完全基于简单的两个量子比特门，本地自旋旋转和沿两个正交量化轴的投影测量的实现。除了提出一个典型的经典模型的测量结果的数值模拟，我们讨论了投影噪声的影响和最先进的量子模拟平台上的实施的可行性。
2019-08-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Measuring Accuracy and Energy-to-Solution of Quantum Fine-Tuning of Foundational AI Models
Center for Quantum Computing and Quantum Coherence (QC2)（量子计算与量子相干中心（QC2））；University of Basel（巴塞尔大学）
本文研究了混合量子-经典应用的能量-解算率，通过直接测量Forte Enterprise离子阱量子处理器的能耗，验证了量子微调在硬件上的有效性，结果显示量子模型在准确率上优于经典方法，且能量消耗与量子比特数线性相关。
2026-05-04 cs.AI cs.ET cs.LG
Multidimensional high harmonic spectroscopy: A semi-classical perspective on measuring multielectron rearrangement upon ionization
高次谐波光谱学具有将阿秒时间分辨率与亚埃空间分辨率相结合的潜力，可以研究分子中早期的核动力学和多电子动力学。它涉及通过IR激光场的分子的强场电离，然后是被移除的电子与分子离子的延迟复合。时间延迟被控制在阿秒时间尺度上的IR场的振荡，并映射到谐波数，提供电离和重组之间的分子动力学的电影。高次谐波信号分析中的挑战之一源于这样一个事实，即电离和复合的复杂动力学与它们的多个观测量纠缠在谐波信号中。解开这些信息需要多维的方法，能够映射到不同的独立参数的电离和复合动力学。我们建议多维高次谐波光谱作为表征电离和复合过程的工具，分别允许同时检测电离延迟和子周期电离率。我们的方法扩展了Shafir等人最近提出的重建电离延迟的二维（2D）设置的能力，同时保持重建过程与原始建议一样简单。该方案是基于正交极化强基波和相对较弱的多色控制字段中的高次谐波信号的优化。
2013-06-25 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Measuring molecular electric dipoles using trapped atomic ions and ultrafast laser pulses
研究了由离子和电偶极子组成的混合量子系统。我们展示了如何捕获的离子可以用来测量由经典偶极子产生的小电场。我们讨论了该计划的应用程序来测量冷极性分子的电偶极矩，其内部状态可以控制超快激光脉冲，通过捕获它们在附近的被困离子。
2015-01-12 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
