上下文情境下量子行为集合的刻画与边界界定

量子理论的预言抗拒广义非上下文解释。除这一事实的基础性意义外，量子理论违背非上下文性的具体程度限制了通信与信息处理中可用的量子优势。在本工作的第一部分，我们通过制备-测量实验形式定义了上下文情境，以及包含量子上下文行为集合的一般上下文行为多面体。该框架使我们能够恢复这些情境下量子行为集合的若干性质，包括需要借助混合态与非锐利测量的个体量子制备和测量过程才能违背的上下文情境及相关非上下文性不等式。在框架就位后，我们提出了用于界定这些量子上下文行为集合的半定规划松弛新方法。最重要的是，为规避纯态与投影测量在上下文情境中的不足，我们提出了一种基于酉算子的新型半定松弛技术。我们通过获得若干非上下文性不等式量子违背的紧上界并识别出新型最大上下文量子策略，展示了这些松弛的有效性。为进一步阐明这些松弛的通用性，我们展示了三方设定下制备上下文性的 monogamy 性质，并提出了一种由奇偶盲随机存取码中量子优势赋能的安全半设备无关量子密钥分发方案。