論文の概要: Quantum Bayes' Rule Affirms Consistency in Measurement Inferences in Quantum Mechanics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.08623v1
• Date: Mon, 18 Jul 2022 14:14:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-04 15:49:19.851574
• Title: Quantum Bayes' Rule Affirms Consistency in Measurement Inferences in Quantum Mechanics
• Title（参考訳）: 量子力学における測定推論の一貫性を肯定する量子ベイズ則
• Authors: Mohit Lal Bera and Manabendra Nath Bera
• Abstract要約: 量子力学における原因と効果の正確な対応を確立するのは不十分であることを示す。 量子ベイズ則に基づく入出力因果関係を導入する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Classical Bayes' rule lays the foundation for the classical causal relation between cause (input) and effect (output). This causal relation is believed to be universally true for all physical processes. Here we show, on the contrary, that it is inadequate to establish correct correspondence between cause and effect in quantum mechanics. In fact, there are instances within the framework of quantum mechanics where the use of classical Bayes' rule leads to inconsistencies in quantum measurement inferences, such as Frauchiger-Renner's paradox. Similar inconsistency also appears in the context of Hardy's setup even after assuming quantum mechanics as a non-local theory. As a remedy, we introduce an input-output causal relation based on quantum Bayes' rule. It applies to general quantum processes even when a cause (or effect) is in coherent superposition with other causes (or effects), involves nonlocal correlations as allowed by quantum mechanics, and in the cases where causes belonging to one system induce effects in some other system as it happens in quantum measurement processes. This enables us to propose a resolution to the contradictions that appear in the context of Frauchiger-Renner's and Hardy's setups. Our results thereby affirm that quantum mechanics, equipped with quantum Bayes' rule, can indeed consistently explain the use of itself.
• Abstract（参考訳）: 古典的なベイズの法則は、原因(入力)と効果(出力)の間の古典的な因果関係の基礎を成す。 この因果関係はすべての物理過程に対して普遍的に真であると考えられている。 ここでは、量子力学における原因と効果の間の正しい対応を確立するのは不十分であることを示す。 実際、量子力学の枠組みの中には、古典的ベイズの法則がフラウチャー=レンナーのパラドックスのような量子測定の推論において矛盾をもたらすような例がある。 同様の矛盾は、非局所理論として量子力学を仮定した後でもハーディの設定の文脈にも現れる。 治療として,量子ベイズ則に基づく入出力因果関係を導入する。 これは、原因(または効果)が他の原因(または効果)とコヒーレントな重なり合いにあるときや、量子力学によって許容される非局所相関を含むときや、ある系に属する原因が量子測定プロセスで起こる他の系で効果を引き起こす場合であっても、一般的な量子プロセスに適用できる。 これにより、Frauchiger-Renner と Hardy の設定の文脈に現れる矛盾に対する解決法を提案することができる。 その結果、量子ベイズの規則を満たした量子力学は、それ自身の使用を一貫して説明できることがわかった。

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