Instrumental 情境中的量子违背及其与 Bell 情境的关系

任何实验的因果结构都对测量结果的可见关联施加限制，这些限制对利用经典、量子或后量子资源的实验各不相同。在 Bell 非定域性的研究中，这些差异已在愈发复杂的因果结构下被详尽探讨。此处我们反其道而行，识别出展现经典、量子与后量子关联之间分离的最简单因果结构。它出现于所谓 Instrumental 情境中，该情境源自经典因果模型。我们推导该情境下的不等式，并证明它们与著名的 Bell 不等式（如 Clauser-Horne-Shimony-Holt 不等式）密切相关，这使我们能轻易识别其经典、量子与后量子界限以及违背前两者的策略。我们所揭示的关系意味着，由违背我们的 Instrumental 不等式所见证的量子或后量子优势与由违背通常 Bell 情境中的标准不等式所见证者并无本质不同。然而，Instrumental 情境中的非经典检验比其 Bell 情境对应者需要更少的输入选择，这可能对设备无关协议具有潜在意义。