論文の概要: Noncausal Page-Wootters circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.02304v2
• Date: Fri, 11 Mar 2022 14:01:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-01 13:07:14.655111
• Title: Noncausal Page-Wootters circuits
• Title（参考訳）: 非causalpage-wootters回路
• Authors: Veronika Baumann, Marius Krumm, Philippe Allard Gu\'erin, \v{C}aslav Brukner
• Abstract要約: Page-Wootters 形式主義はヒルベルト空間構造を空間的位置と似た時間に関連付ける。 量子クロックを明示的に導入することで、このクロックとその履歴状態に符号化されたシステムの間の相関を通じてシステムの時間進化を記述することができる。 本稿では, 量子時計を用いた場合のプロセス行列を抽出し, その特性を解析する方法について述べる。
• 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: One of the most fundamental open problems in physics is the unification of general relativity and quantum theory to a theory of quantum gravity. An aspect that might become relevant in such a theory is that the dynamical nature of causal structure present in general relativity displays quantum uncertainty. This may lead to a phenomenon known as indefinite or quantum causal structure, as captured by the process matrix formalism. Due to the generality of that framework, however, for many process matrices there is no clear physical interpretation. A popular approach towards a quantum theory of gravity is the Page-Wootters formalism, which associates to time a Hilbert space structure similar to spatial position. By explicitly introducing a quantum clock, it allows to describe time-evolution of systems via correlations between this clock and said systems encoded in history states. In this paper we combine the process matrix framework with a generalization of the Page-Wootters formalism in which one considers several agents, each with their own discrete quantum clock. We describe how to extract process matrices from scenarios involving such agents with quantum clocks, and analyze their properties. The description via a history state with multiple clocks imposes constraints on the implementation of process matrices and on the perspectives of the agents as described via causal reference frames. While it allows for scenarios where different definite causal orders are coherently controlled, we explain why certain noncausal processes might not be implementable within this setting.
• Abstract（参考訳）: 物理学における最も基本的な問題の一つは一般相対性理論と量子理論を量子重力理論に統一することである。 そのような理論に関係するかもしれない側面は、一般相対性理論に存在する因果構造の動的性質が量子不確実性を示すことである。 これは、プロセス行列の定式化によって捉えられた不定または量子因果構造と呼ばれる現象につながるかもしれない。 しかし、その枠組みの一般化のため、多くのプロセス行列に対して明確な物理的解釈は存在しない。 重力の量子論への一般的なアプローチは、時間とヒルベルト空間構造を空間的位置と類似させるページ・ウォッタース形式主義である。 量子クロックを明示的に導入することで、このクロックとその履歴状態に符号化されたシステムの間の相関を通じてシステムの時間進化を記述することができる。 本稿では,プロセス行列フレームワークと,複数のエージェントをそれぞれ個別の量子時計で考えるPage-Wootters形式を一般化する。 量子時計を用いたそのようなシナリオからプロセス行列を抽出し,その特性を解析する方法について述べる。 複数のクロックを持つ履歴状態による記述は、プロセス行列の実装と因果参照フレームによって記述されるエージェントの視点に制約を課す。 特定の因果順序が整合的に制御されるシナリオが可能であるが、この設定で特定の非因果過程が実装できない理由を説明する。

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