論文の概要: Quantum Field Theory based Quantum Information: Measurements and Correlations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.03696v2
• Date: Thu, 26 Jan 2023 09:36:44 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-02 00:09:10.777561
• Title: Quantum Field Theory based Quantum Information: Measurements and Correlations
• Title（参考訳）: 量子場理論に基づく量子情報:測定と相関
• Authors: Charis Anastopoulos, Bei-Lok Hu and Konstantina Savvidou
• Abstract要約: これは相対論的量子情報理論の発展を目的とした一連の論文の最初のものである。 我々は、さらなる発展に適した理論的なプラットフォームを一緒に提供できる2つの形式主義を強調した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This is the first in a series of papers aiming to develop a relativistic quantum information theory in terms of unequal-time correlation functions in quantum field theory. In this work, we highlight two formalisms which together can provide a useful theoretical platform suitable for further developments: 1) Quantum field measurements using the Quantum Temporal Probabilities (QTP) method; 2) Closed-Time-Path (CTP) formalism for causal time evolutions. QTP incorporates the detector into the quantum description, while emphasising that the records of measurement are macroscopic, and they can be expressed in terms of classical spacetime coordinates. We first present a new, elementary derivation of the QTP formulas for the probabilities of n measurement events. We then demonstrate the relation of QTP with the Closed-Time-Path formalism, by writing an explicit formula that relates the associated generating functionals. We exploit the path integral representation of the CTP formalism, in order to express the measured probabilities in terms of path integrals. After this, we provide some simple applications of the QTP formalism. In particular, we show how Unruh-DeWitt detector models and Glauber's photodetection theory appear as limiting cases . Finally, with quantum correlation being the pivotal notion in relativistic quantum information and measurements, we highlight the role played by the CTP two-particle irreducible effective action which enables one to tap into the resources of non-equilibrium quantum field theory for our stated purpose.
• Abstract（参考訳）: これは、量子場理論における不等時相関関数の観点から相対論的量子情報理論を開発することを目的とした一連の論文の最初のものである。 本稿では,今後の発展に適した有用な理論的プラットフォームを提供するための2つの形式を強調する。 1)Quantum Temporal Probabilities(QTP)法による量子場計測 2) 因果時間発展のための閉時間経路形式(ctp) QTPは検出器を量子記述に組み込んでおり、測定記録はマクロ的であり、古典的な時空座標で表すことができる。 まず, n個の測定事象の確率に対するqtp公式の初等的導出について述べる。 次に、QTPと閉時間パス形式との関係を、関連する生成関数を関連づけた明示的な公式を記述することによって示す。 我々は、ctp形式性のパス積分表現を用いて、経路積分の観点で測定された確率を表現する。 この後、我々はqtp形式化の簡単な応用を提供する。 特に、Unruh-DeWitt検出器モデルとGlauberの光検出理論が制限ケースとしてどのように見えるかを示す。 最後に、相対論的量子情報と測定において、量子相関が重要な概念であることから、この目的のために非平衡量子場理論の資源を活用できる、ctp2粒子の既約実効作用が果たす役割を強調する。

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