违反局域性与非语境不等式的量子态

CHSH 不等式用于测试量子理论中的局域性，被认定为贝尔不等式之一。相比之下，KCBS 不等式用于测试量子理论中的非语境性。虽然已知某些量子态可单独违反这些不等式，但此前假设不存在同时违反两种不等式的态子。此假设体现在“单调关系”概念中：它描述了局域性与非语境性之间的权衡：违反一种不等式通常会排除违反另一种不等式的可能性。然而，Xue 等人演示了通过特定选择可观测量的方式，同时违反 CHSH 和 KCBS 不等式是可能的。这一发现挑战了单调关系的普遍有效性，也表明非语境性与局域性之间的关系比此前所理解的更复杂。他们进一步展示了诸多情景下同时违反 CHSH 不等式和涉及超过五个可观测量的非语境性不等式。然而，这类情景的数量是有限的。基于此，我们提出两个主要结果。第一个是存在无限多种情景可以同时违反 CHSH 不等式和涉及奇数个可观测量的非语境性不等式。这一发现揭示了在 CHSH 不等式和非语境性不等式之间不存在单调关系的情景是无限的。第二个是存在某些量子态可以同时违反 KCBS 不等式和与 CHSH 不等式不同的非局域性不等式。这些见解加深了我们对局域性与非语境性之间复杂关系的理解，为探索状态依赖性不等式及其物理意义开辟了途径。