反常弱值与情境性：鲁棒性、紧致性与虚部
量子物理
2019-10-23 v2
摘要
弱值是通过涉及弱测量和后选择的量子实验获取的量子量。已有研究表明，“反常”弱值（即超出相应算符本征值范围的值）在需要情境性（contextuality）的意义上抗拒经典解释 [M. F. Pusey, Phys. Rev. Lett. 113, 200401, arXiv:1409.1535]。本文从若干方向详述并拓展该结果。首先，原定理要求某些完美关联，而这些关联在任何实际实验中都无法实现。因此，我们提供新定理，允许从反常弱值对情境性进行噪声鲁棒的实验验证，并与近期实验进行比较。其次，原定理仅在一整套额外操作约束存在时才将反常与情境性相联系。在此，我们通过证明这些条件是紧致的——若舍弃其中任一条件，该反常现象便可在经典中复现——来澄清围绕反常弱值的争论。第三，原结果要求弱值的实部为反常，我们也给出了适用于任意具有非零虚部的弱值的版本。最后，我们表明若弱测量通过量子比特指针而非传统的连续系统执行，类似结果仍成立。总之，我们利用实验上现实的任意反常弱值测量提供了见证非经典性的不等式，并阐明了在任何能复现该反常的经典模型中必须缺失的量子实验要素。
引用
@article{arxiv.1812.06940,
title = {Anomalous weak values and contextuality: robustness, tightness, and imaginary parts},
author = {Ravi Kunjwal and Matteo Lostaglio and Matthew F. Pusey},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.06940},
year = {2019}
}
备注
13+12 pages, 4+1 figures, revised abstract, improved presentation