非对易可观测量与定域实在论

量子力学基础中的标准研究方法仅通过违背贝尔类不等式来研究定域实在论与隐变量模型。因此量子非定域性与著名的无定理相关联，这些定理包括科亨-斯佩克、贝尔定理以及默明、佩雷斯、哈迪、GHZ等人的精妙改进，构成了一份长长的清单。通常认为纠缠或精心制备的多体系统对于违背定域实在论和理解量子非定域性至关重要。与此相反，我们在此表明，尖锐违背定域实在论几乎无处不在，且无需纠缠。驱动这些违背的关键事实正是量子可观测量之间的非对易性。我们证明了对于任意非对易投影算符以及任意量子纯态如何发生对定域实在论的违背。最后，我们指出了使用单粒子且不涉及纠缠的定域实在论基本检验，从而避免了持续困扰贝尔不等式相关检验的实验漏洞与效率问题。