语境相关性、鸽巢、柴郡猫、均值国王与弱值

详细探讨了Kochen-Specker (KS)定理、前选择与后选择(PPS)悖论以及反常弱值之间的结构联系。所有PPS悖论，如3-box悖论、量子柴郡猫(Quantum Cheshire Cat)与量子鸽巢原理(Quantum Pigeonhole principle)，都构造了一类特定的本体论模型，该模型为系统的每个可观测量（与语境无关）分配一个特征值，使得这些分配与PPS一致。研究表明，这样的本体论模型必须是KS定理意义上的显式语境相关的(contextual)，否则意味着对自由随机选择的限制或显式的逆因果行为。我们称此类模型为PPS-语境相关(PPS-contextual)。每个悖论的结构总是如此：当本体论模型扩展到包含实验期间未测量的可观测量时，存在违反乘积规则或和规则的互斥可交换可观测量的特定语境。这些悖论是反事实的，既因为它们不被直接观测，也因为在实际实验的投影测量中乘积与和规则总是被遵守。研究表明，通过采用另一种本体论模型，其中所有隐变量均为弱值（不总是特征值，但按定义遵守和规则），呈现原始悖论的相同语境也必须包含具有反常弱值的可观测量。这些反常弱值并非反事实的，因为它们可以通过对相同前选择与后选择状态的系综进行弱测量来探测，从而使得KS语境相关性的这一局部特征可被实验观测。系统的所有可观测量的弱值原则上可在实验期间测量，使得该模型成为描述PPS-语境相关本体论“实在要素”的有前途的候选者。