論文の概要: Efficient Distinction between Quantum Direct and Common Causes and its Experimental Verification

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.02752v1
• Date: Sat, 5 Mar 2022 14:12:37 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-23 01:43:58.892839
• Title: Efficient Distinction between Quantum Direct and Common Causes and its Experimental Verification
• Title（参考訳）: 量子ダイレクトと共通原因の効率的な識別とその実験的検証
• Authors: Feixiang Xu, Jia-Yi Lin, Ben Wang, Tao Jiang, Shengjun Wu, Wei Wang, Lijian Zhang
• Abstract要約: 2つの量子系間の量子因果構造を効率的に同定するために、因果行列式と呼ばれる量を導入する。 因果行列式によれば、任意のユニタリ作用素によって課される量子的直接因果関係は、量子的共通因果関係と完全に区別することができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.082156478846654
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Identifying the causal structures between two statistically correlated events has been widely investigated in many fields of science. While some of the well-studied classical methods are carefully generalized to quantum version of causal inference for certain cases, an effective and efficient way to detect the more general quantum causal structures is still lacking. Here, we introduce a quantity named `Causal Determinant' to efficiently identify the quantum causal structures between two quantum systems and experimentally verify the validity of the method. According to the causal determinant, the quantum direct cause imposed by an arbitrary unitary operator can be perfectly discriminated with the quantum common cause, in which the two quantum systems share a joint quantum state. In addition, the causal determinant has the capability to discriminate between more general causal structures and predict the range of their parameters. The ability to detect more general quantum causal structures of our method can shed new light on the field of quantum causal inference.
• Abstract（参考訳）: 2つの統計的に相関した事象の因果構造を同定することは、科学の多くの分野で広く研究されている。 良く研究された古典的手法のいくつかは、あるケースでは因果推論の量子バージョンに慎重に一般化されているが、より一般的な量子因果構造を検出する効率的で効率的な方法はまだ欠けている。 本稿では,2つの量子系間の量子因果構造を効率的に同定し,その妥当性を実験的に検証するために,causal determinantという量を導入する。 因果決定式によれば、任意のユニタリ作用素によって課される量子直接原因は、2つの量子系が合同量子状態を共有する量子共通原因と完全に判別することができる。 さらに、因果決定因子は、より一般的な因果構造を識別し、それらのパラメータの範囲を予測する能力を有する。 より一般的な量子因果構造を検出する能力は、量子因果推論の分野に新たな光を当てることができる。

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