物理理论的自我测试，或，量子理论相对于某信息处理任务是否最优？

自我测试通常指如下任务：给定一组被假设为由量子理论准确描述的过程所产生的观测关联，并试图推断量子态与测量。换言之，它关注我们是否仅通过量子黑盒设备的输入输出行为就能判断其在做什么，并且已知在若干情形下这是可能的。在此我们引入一个更一般的问题：是否可能自我测试一个理论，特别是量子理论？更精确地，我们问在特定因果结构内是否存在只能在与量子力学在任何情景下具有相同关联的理论中完成的任务。我们提出了此类关联自我测试的一个候选任务，并在一系列广义概率理论（GPTs）中分析它，表明这些理论无一表现得优于量子理论。我们结果的推广——表明所有非量子 GPTs 在该任务上严格劣于量子力学——将指向一种公理化量子理论的新途径，并使得能够同时排除此类 GPTs 的实验检验成为可能。