多源非对称星型量子网络及其非定域性

作为Bell定理的一种推广,基于多纠缠源的量子网络及其非定域性被人们广泛关注。本文基于独立源假设研究多源星型量子网络,构建具有5个独立源和8个节点的非对称星型网络模型,并探究其量子非定域性。结果表明,对于分发到网络节点的一组指定的纠缠纯态,该量子网络模型下得到的5-local定域关联不等式将会被违背,当前量子网络模型具有明显的非定域特性。

三体Leggett型非定域性能被测试吗?

Leggett不等式是对允许某些类型非定域性的二体关联的约束。对更多体的情况是否也可以得到这样的约束?我们对三体的情况找到了新的不等式,可以用来检验量子力学和非定域实在论之间的相容性。对某些测量装置,GHZ,W和任意三量子比特纯态违背了不等式。我们的不等式比文献(arXiv:1111.4119v1)中已有的不等式强。这些实验上可实现的不等式能推广到n体,这可以更好地解释多体情况下的非定域关联,也可以应用在超越标准量子密钥分发方案的密码密钥分发。

量子非定域性与贝尔不等式

2022年诺贝尔物理学奖授予非定域量子纠缠和贝尔不等式基础检验的研究.以此为背景,本文分析量子力学中的各种非定域性,推导条件概率满足的贝尔不等式,进一步理解量子力学违反贝尔不等式的本质.

三光子广义GHZ态中三体纠缠和非定域性研究

一组具有普适性的新型Bell不等式能够清晰地描述三比特广义GHZ态(Generatized GreenbergerHorne-Zeilinger,GGHZ)非定域性和三体纠缠的关系.利用高能量的飞秒激光参量转换制备了三光子GGHZ纠缠态,采用量子态层析方法计算得到态的保真度为84%.基于制备的高保真度三光子GGHZ态测量了新型Bell算符和Bell不等式,得到了和理论一致的结果,并实验验证了Das提出的理论.实验结果表明新Bell不等式对定域实在论的违背随GGHZ态纠缠度增加而单调增加,GGHZ态的非定域性与三体纠缠程度直接相关.

双光子纠缠体系中的非定域性和稳健性

利用非线性晶体的Ⅱ型参量下转换和极化后选择方法,制备了高品质的极化双光子纠缠态。在双光子纠缠系统中实验测量了Clauser-Horne-Shimony-Holt(CHSH)和Cavalcanti-Bell(C-B)不等式对定域实在论的违背,得到CHSH、C-B不等式的值分别为2.64±0.021、2.75±0.019.利用线性光学器件模拟了量子信道中的比特翻转噪声,实验研究了CHSH型不等式在比特翻转噪声环境下的稳健性,结果表明在比特翻转噪声环境中C-B比CHSH不等式对噪声具有更强的稳健性,为进一步研究纠缠在量子信息处理中的应用提供了实验支持.

三体W态的纠缠与非定域性

计算了三体W态的Svetlichny不等式,给出了W态非定域性的解析表达式,讨论了W态的剩余纠缠。结果表明三体W态有着独特的共生纠缠和非定域特性,为进一步研究W态各量子比特之间的纠缠特性以及纠缠动力学提供了理论依据。

Bell型空间非定域性研究现状与展望

尽管和经典理论一样,从非相对论量子力学到相对论量子场论的量子理论采用了定域描述的方法,但本质上,量子理论却是在定域描述外衣下的空间非定域理论.从著名的EPR佯谬发难,Bell不等式的提出,GHZ定理,Hardy定理到Cabello定理,长期以来围绕Bell-GHZ-Hardy-Cabello这条空间非定域性研究路线,涌现出大量的理论和实验工作,文献汗牛充栋.迄今实验结果总是支持量子理论,但远远没能揭示出量子理论空间非定域性的本质,也未能否定隐变量的存在.这种状况使这一热点问题仍然吸引着很多人的关注和思考.我们对这条研究路线作了全面而简要地总结,系统而明确地叙述了有关的思想、概念和定理,最后给出了对它的详细评论.

量子非定域性的因果关系与μ率性分析

量子理念是非因果关系和非μ率性问题,一直是物理学家和哲学家争论的焦点.文章在对量子非定域的内涵与外延论述的基础上,对微观领域的因果关系和μ率性进行了分析,分析认为,在有效相干时间内,客观实在具有非定域性的因果律和μ率性,在非相干时间内,转化为相对论定域性原则下的因果律和H率性.

量子论“非定域性”难题的试探性解决

虽然量子论是历史上最成功的理论,但是它的理论含义却非常怪异.量子论的怪异性表现在它固有的"非定域性".修正爱因斯坦"系综解释"后,可导出推论:量子论的经典极限是经典统计力学,而不是经典力学.因此,量子论并不是主流观点所认为的波动力学,而是波动统计力学.如果说经典统计力学存在隐参数理论(即牛顿力学),那么,波动统计力学同样也存在隐参数理论(即波姆力学).在此理论框架下,为了试探性解决"非定域性"难题,可以预测新现象:粒子和围绕着自己的波函数构成不可分割的客观整体--"微观实体",纠缠粒子通过波函数也构成不可分割的客观整体——"复合微观实体".这种新现象可以用实验加以检验,而且它是其它解释所不能预测的.

论玻姆的量子势因果解释及非定域性观点

本文评介了玻姆的量子势因果解释及非定域性观点。量子势解释作为玻姆的量子理论因果解释的核心在八十年代以后受到玻姆的真正重视。玻姆从信息的角度重新看待量子势 ,提出了若干新的观点。尤其是 ,玻姆从量子势、活动信息出发对非定域性问题进行了新的探索。这在物理学上和哲学上都有重要意义。

量子力学的非定域性

以科学实验为依据,阐述EPR纠缠光子时的非定域特征,并由微现粒子的实际存在状况,推论出量子力学的非定域性质及表现形式。提出:这种非定域性无疑是可能开发的量子信息技术的宝贵资源,是否也是一些神秘生命现象的物理基础?

双模真空压缩态在相阻尼情况下的量子纠缠与非定域性(英文)

研究了双模真空压缩态在相阻尼情况下的非定域动力学和纠缠特性。在得出该系统密度演化算符的明晰表达式后,我们基于"宇旋算符"而引入合适的Bell算符,从而很好的揭示了该态的非定域性。通过计算其相对熵纠缠度,我们也很好的揭示出其纠缠特性。

基于量子编程对四量子比特系统非定域性的实验研究

优化量子测量中的定域测量参数在多体量子系统非定域性的研究中非常重要。采用Q#量子编程与C#经典控制程序相结合的方式,构建经典-量子混合编程模式、开发量子程序研究四量子比特系统Bell不等式的实验测试。研究结果表明,通过选择优化的量子测量参数Bell不等式的量子违背可以达到理论上的最大值。理论与实验结合,应用量子编程技术揭示多体量子系统量子非定域性,为探索量子测量中测量参数的优化选择问题提供可行的研究方法和实验手段。

量子纠缠与非定域性问题的哲学思考

量子纠缠与非定域性问题是量子信息最神奇的特征与资源,它不仅涉及到实在性、定域性、隐变量以及测量理论等量子理论的基本问题,同时也是哲学的基本问题。通过对量子纠缠与非定域性问题进行哲学思考,论述量子纠缠与非定域问题的哲学意义,对重新认识和理解信息理论与技术具有重要的意义。

一种光量子非定域性实验方法

为验证和应用光量子的非定域性等特性,类似EPR,提出一个激光脉冲在透明介质界面的反射率计算佯谬,并设计了简明的低预算的激光脉冲与多相介质作用过程记录和分析的实验方法。在对激光脉冲和PMD相机进行同步控制的条件下,该方法对飞行的激光脉冲散射光进行捕捉,原始数据经过图像重构后形成瞬态图像序列。

多体量子系统非定域性的量子模拟

量子非定域性是多体量子系统最基本的特征,可通过量子系统对Bell不等式的违背所揭示。本文基于量子编程语言Q#编写量子程序,统计量子测量结果并计算Bell多项式的量子统计值,进而用经典计算机模拟多体量子系统非定域性。量子模拟结果显示程序运行后得到的统计值与理论计算值基本一致,结果表明基于量子编程的量子模拟在多体量子系统非定域性研究方面具有可行性。

浅析量子力学无限方势阱——通过无限深势阱来理解量子力学非定域性

量子力学到现在已有百年的历史，一幅壮丽的量子图正越来越清楚地显现在人们眼前。然而，一些有关量子力学的基础性的东西依然是模糊不清，例如量子力学非定域性问题。本文将通过无限深势阱来进一步理解量子力学非定域性问题。

通过设计量子库来调控量子比特间的Bell非定域性研究

量子系统间的Bell非定域性是一种比量子纠缠更为严格的量子关联,它在刻画多体量子关联有着不可或缺的作用.类似于量子纠缠,在开放两量子比特和三量子比特系统中的Bell非定域性可能会出现猝死现象.本文建议了一个可供选择的方案即在热库环境中通过增加辅助粒子来调控两量子比特和三量子比特间的Bell非定域性动力学.研究发现:通过调节辅助粒子数目,不仅两量子比特和三量子比特系统的Bell非定域性可以避免猝死现象的发生,而且在长时间极限下它能维持在一个较高水平.论文得到的结果将对多体量子系统间量子关联的调控和避免猝死现象等相关研究有积极的指导意义.

量子非定域性的逆向因果解释

因果关系是经典物理学的基础,但无法适用于目前的量子力学,尤其是量子纠缠引起的非定域性假设,成为量子力学的一个特有属性,暂时无法与狭义相对论相兼容。本文通过逆向因果理论,即未来对过去或现在会产生因果影响,认为其所构建的特殊的因果模型能为解决非定域性问题提供一个新的路径,并给出相关论证。

高纯四光子GHZ态的实验制备及非定域性研究

采用II型参量下转换(SPDC)和后选择技术,实验上制备了保真度达0.831的高纯四光子Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)态.通过理论分析和实验优化,提出一种有效提高四光子对比度的实验方法.同时利用制备的纠缠态,研究了四光子GHZ态的非定域性,得到了对四光子Bell不等式28标准差的偏离,证明制备的态为真正四体纠缠态.本文的研究对实验上获得高对比度的多光子纠缠态及非定域性研究具有非常好的借鉴意义.