非经典性所需的比非对易更紧的条件

Kirkwood 于 1933 年、Dirac 于 1945 年发现了一种量子态表示，该表示近来经历了复兴。Kirkwood-Dirac (KD) 分布已被用于研究量子物理中的非经典性，从计量学到混沌再到量子理论的基础。KD 分布是一种准概率分布，即概率分布的量子推广，其可通过具有负或非实元素而非经典地表现。负的 KD 元素意味着量子信息置乱与潜在的计量学量子优势。非实元素编码了测量扰动与热力学非经典性。KD 分布的非经典性一直被认为必然源于算符的非对易性。我们表明非对易性并不充分。我们证明了 KD 分布非经典（等价地，其经典性的必要条件）的充分条件。我们还量化了在各种条件下可实现的 KD 非经典性。本工作解决了关于非经典性的长期疑问，并可用于设计量子优势。