在设备无关设定下通过假设检验界定物理理论的可信度

物理学的设备无关（device-independent）方法是指，关于物理系统（进而关于自然）的结论仅由测量结果之间的观测关联直接得出。这种操作性的物理学方法源于 Bell 的开创性工作，即通过 Bell 检验区分量子关联与定域隐变量理论所允许的关联集合。在实践中，由于只能进行有限次实验，判定经验观测是否与某类物理理论相容须借助假设检验任务完成。本文中，我们表明最初为定域隐变量理论假设检验而发展的基于预测的比值（prediction-based-ratio）方法，同样可应用于检验许多其他类别的物理理论，例如仅受不可 signalling 原理约束者，以及被约束为产生 Navascués-Pironio-Acín 所给出的量子关联集合之任一外部近似者。我们利用假想的非定域关联源对 Bell 检验进行数值模拟，以说明该方法在独立同分布（i.i.d.）与非 i.i.d. 两种情形下的适用性。作为进一步应用，我们展示了该方法如何揭示某次 Bell 检验所收集实验数据中对不可 signalling 条件的明显违背。这反过来凸显了测量设置随机化的重要性，以及对 Bell 检验中不可 signalling 条件进行一致性检查的必要性。