迈向 QFT 测量理论：“不可能”的量子测量是可能的，但并不理想

迈向 QFT 测量理论：“不可能”的量子测量是可能的，但并不理想

时间戳：27年2024月5日上午27:XNUMX

尼古拉斯·吉辛和弗拉维奥·德尔·桑托

日内瓦大学应用物理组，1211 日内瓦，瑞士
瑞士日内瓦建设大学

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抽象

将相对论和量子测量结合起来的天真的尝试导致了类似空间的分离区域之间的信号传递。在 QFT 中，这些被称为 $textit{不可能的测量}$。我们表明，在非相对论量子物理学中也出现了同样的问题，其中联合非局域测量（即，在空间上分离的系统之间）通常会导致信号传递，而人们会期望无信号传递（例如基于 $textit{ 原理）非身体交流}$)。这就提出了一个问题：哪些非局域量子测量在物理上是可能的？我们进一步回顾并开发了一种独立于 QFT 中不可能测量而开发的非相对论量子信息方法，并表明这两种方法实际上解决了相同的问题。非相对论解决方案表明，所有非局域测量都是可本地化的（即，它们可以在不违反无信号的情况下在远处进行），但它们（i）可能需要任意大的纠缠资源，并且（ii）通常不能被$ideal$，即不能立即重现。这些考虑因素可以帮助指导 QFT 中完整测量理论的发展。

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特色图片：“不可能的测量”也是非相对论量子物理学的一个问题。然而，使用纠缠态作为资源，可以在不违反无信号的情况下执行非局域测量。然而这些测量结果并不理想。

热门摘要

天真的尝试将相对论与量子测量相结合，理论上可以实现跨越遥远区域的即时通信。这项工作表明，这种在量子场论（QFT）中被称为“不可能测量”的问题也出现在非相对论量子物理学中，其中空间分离系统上的某些联合测量可以实现信号发送，即使没有物理载体在其间传播。那些政党，那些派对。
非相对论量子信息的研究与 QFT 中遇到的困境相似，这表明存在共同的潜在挑战。关键问题是确定哪些非局域（即在两个或多个系统上执行而不将它们放在同一位置）量子测量是可行的，而不违反无信号原则。事实证明，可以在不违反无信令的情况下进行非局部测量，但并不总是理想的（即，它们不能立即完美地重复）。此外，它们的执行是以使用额外的纠缠态作为资源为代价的。
这些见解对于增进我们对非相对论环境和 QFT 中量子测量的理解至关重要，使我们更接近量子测量的统一理论。

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