通过无损测量验证量子特性

关于静态或动态系统何时应被视为本质上的量子系统这一根本问题,目前仍缺乏绝对标准予以解答。然而,通过聚焦系统的可测量或可重构特征,可以建立严谨的判定准则。这一判定超越了系统经典可模拟性或计算复杂性等表层问题,其核心要求在于对真正量子特征(主要是纠缠态和量子叠加态)的产生与持续存在进行认证(理想情况下需实时完成)。从理论和实验双重角度而言,量子非破坏测量(QNDM)正是实现这种认证的理想工具。本综述论文以清晰易懂的方式阐明:如何通过实施QNDM直接关联有限维系统中违反宏观实在论的充要条件,从而与Leggett-Garg不等式建立概念对应。通过具体案例详细展示QNDM导致的准概率密度函数中负值项的检测方法,该工作提出了认证真量子特征的核心概念。作为典型案例,研究人员讨论了QNDM追踪系统与环境相互作用引发的量子-经典转变的应用场景,并论证了QNDM方案在噪声环境下的鲁棒性及其相较于Leggett-Garg不等式的优势。由于实施方案简洁直接,QNDM方法对量子力学基础研究和量子信息理论具有双重意义——这两大领域均以量子资源的可控生成与认证为核心课题。

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提交arXiv: 2025-12-10 15:15

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