信息论与操作性的量子上下文性度量

该研究团队提出了一种基于信息论的框架来量化Kochen-Specker语境性。该框架包含两种互补的度量指标:受Onicescu信息能量启发的状态无关量——互信息能量(用于刻画语境内联合本征空间之间的几何重叠);以及基于对易子期望值的操作型度量(反映测量结果层面的语境行为)。研究人员建立了连接这些度量与Robertson不确定性关系的多层级界限,包括谱估计、纯度校正估计和算子范数估计。 该框架被应用于自旋1系统的Klyachko-Can-Binicioğlu-Shumovsky(KCBS)场景,其中所有量都具有闭式表达式。Majorana星形表示法提供了一个通用几何平台,可同时分析操作型度量和不确定积。对于自旋1系统,这种表示法在类三维欧几里得希尔伯特空间中实现了可视化:位于平面上的态在垂直方向可观测量上呈现最大不确定性;而跨所有KCBS语境的同步优化会筛选出对称轴上的唯一态。值得注意的是,达到不确定积最优和的态表现出零操作型语境性,而具有显著操作型语境性的态则满足非平凡的Robertson界限——这两种极端情况由不同的量子态实现。
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提交arXiv: 2025-12-11 19:08

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