类Hardy量子鸽笼悖论的实验实现

我们给出了针对$n$粒子态的广义类Hardy量子鸽笼悖论，并发现此类每个悖论都可简单地关联到由投影着色图（一种非传统图）诱导的特定顶点着色问题的一个不可着色解。此外，作为Hardy悖论的一种特殊形式，若干种类Hardy量子鸽笼悖论在展示量子力学与定域或非上下文实在论之间的冲突时，甚至能给出比先前Hardy悖论更高的成功概率。而且，不仅多量子比特态，高维态也能展现这些悖论。与原始量子鸽笼悖论中仅呈现一种矛盾不同，我们的工作讨论了作为最小例证的两类三量子比特投影着色图态，并进行了验证这一更强悖论的光学实验。该量子悖论为探索新型更强的多方量子非定域性提供了创新思路与方法，并可能在多方不可信通信和设备无关随机数生成中具有潜在应用。