論文の概要: Revisiting dynamics of quantum causal structures -- when can causal order evolve?
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2008.12757v3
- Date: Mon, 13 May 2024 07:10:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-15 02:15:10.740856
- Title: Revisiting dynamics of quantum causal structures -- when can causal order evolve?
- Title（参考訳）: 量子因果構造の再検討 -- 因果秩序はいつ進化するのか?
- Authors: John H. Selby, Ana Belén Sainz, Paweł Horodecki,
- Abstract要約: 連続的かつ可逆的な力学の下では、操作間の因果順序は必ずしも保存されないことを示す。
我々は、この明らかな矛盾の根源を特定し、分析する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Recently, there has been substantial interest in studying the dynamics of quantum theory beyond that of states, in particular, the dynamics of channels, measurements, and higher-order transformations. Ref. [Phys.~Rev.~X 8(1), 011047 (2018)] pursues this using the process matrix formalism, together with a definition of the possible dynamics of such process matrices, and focusing especially on the question of evolution of causal structures. One of its major conclusions is a strong theorem saying that, within the formalism, under continuous and reversible transformations, the causal order between operations must be preserved. Here we find a surprising result: if one is to take into account a full picture of the physical evolution of operations within the standard quantum-mechanical formalism, then one can actually draw the opposite conclusion. That is, we show that under certain continuous and reversible dynamics the causal order between operations is not necessarily preserved. We moreover identify and analyse the root of this apparent contradiction, specifically, that the commonly accepted and widely applied framework of higher-order processes, whilst mathematically sound, is not always appropriate for drawing conclusions on the fundamentals of physical dynamics. Finally we show how to reconcile the elements of the whole picture following the intuition based on entanglement processing by local operations and classical communication.
- Abstract（参考訳）: 近年、量子論の力学、特にチャネルの力学、測定、高次変換の研究に大きな関心が寄せられている。
Ref
[Phys.~X 8(1), 011047 (2018)] は、プロセス行列の形式化と、そのようなプロセス行列のダイナミクスの定義を用いてこれを追求し、特に因果構造の進化に関する問題に焦点を当てている。
その主要な結論の1つは、形式論において、連続的かつ可逆的な変換の下では、操作間の因果順序は保存されなければならないという強い定理である。
ここでは驚くべき結果が見つかる:標準的な量子力学の形式論における操作の物理的進化の全体像を考慮に入れれば、実際には反対の結論を導くことができる。
すなわち、ある連続的かつ可逆的な力学の下では、操作間の因果順序が必ずしも保存されないことを示す。
我々はさらに、この明らかな矛盾の根源、具体的には、高次過程の広く受け入れられ、広く適用されている枠組みを、数学的に健全であるのに対して、必ずしも物理力学の基礎に関する結論を導き出すのに適切ではない、と特定し分析する。
最後に、局所的な操作による絡み合い処理と古典的なコミュニケーションに基づいて、直観の後の全体像の要素の整合性を示す。
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