論文の概要: Causal State Updates in Real Scalar Quantum Field Theory

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.09027v2
• Date: Thu, 13 Jan 2022 16:42:15 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-26 13:11:12.651405
• Title: Causal State Updates in Real Scalar Quantum Field Theory
• Title（参考訳）: 実スカラー量子場理論における因果状態の更新
• Authors: I. Jubb
• Abstract要約: 相対論的量子場理論(QFT)において、ある種の可観測物の理想的な測定は因果性に違反することなく物理的に不可能である。 ここでは、任意の測定が実スカラーQFTの因果関係を尊重するために満たさなければならない必要十分条件を定式化する。 我々は,スミアフィールドの因果測定のみを用いて,これをどのように行うかを示す。
• 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: In relativistic Quantum Field Theory (QFT) ideal measurements of certain observables are physically impossible without violating causality. This prompts two questions: i) can a given observable be ideally measured in QFT, and ii) if not, in what sense can it be measured? Here we formulate a necessary and sufficient condition that any measurement, and more generally any state update (quantum operation), must satisfy to respect causality in real scalar QFT. We argue that for unitary `kicks' and operations involving 1-parameter families of Kraus operators, e.g. Gaussian measurements, the only causal observables are smeared fields and the identity -- the basic observables in real scalar QFT. We provide examples with more complicated operators such as products of smeared fields, and show that the associated state updates are acausal, and hence impossible. Despite this, one can still recover expectation values of such operators, and we show how to do this using only causal measurements of smeared fields.
• Abstract（参考訳）: 相対論的量子場理論(qft)では、ある可観測性の理想的測定は因果性に違反せずに物理的に不可能である。 これは2つの疑問を提起します 一 所定の可観測物をQFTで理想的に測定することができること。 ii)そうでなければ、どのような意味で測定できるのか。 ここでは、必要な十分条件を定式化し、さらに一般にあらゆる状態更新(量子演算)は、実際のスカラーQFTにおける因果関係を考慮しなければならない。 統一的な「キック」とクラウス作用素の1パラメータ族(例えばガウス測度)の操作について、因果可観測物はスミアフィールドと同一性(実際のスカラーQFTにおける基本的な可観測物)のみであると主張する。 スミアフィールドの積のようなより複雑な演算子の例を示し、関連する状態更新が暗黙的であり、従って不可能であることを示す。 それにもかかわらず、そのような演算子の期待値を回復することができ、スメアフィールドの因果的測定のみを用いてこれを行う方法を示す。

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