論文の概要: A general quantum circuit framework for Extended Wigner's Friend Scenarios: logically and causally consistent reasoning without absolute measurement events
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2209.09281v2
- Date: Mon, 11 Nov 2024 07:16:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-12 14:04:24.684708
- Title: A general quantum circuit framework for Extended Wigner's Friend Scenarios: logically and causally consistent reasoning without absolute measurement events
- Title（参考訳）: 拡張ウィグナーのフレンドシナリオのための一般的な量子回路の枠組み-絶対的な測定事象を伴わない論理的・因果一貫した推論
- Authors: V. Vilasini, Mischa P. Woods,
- Abstract要約: ウィグナーのフレンドシナリオは、量子論の標準的な使用法を越えている。
EWFSのための汎用量子回路フレームワークを開発する。
本研究では,実世界の実験において,客観的な測定イベントの概念が現れることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Extended Wigner's Friend Scenarios (EWFSs) go beyond the standard usage of quantum theory, where agents are treated classically, and instead model agents as unitary evolving quantum systems. This has been the subject of several no-go results: Frauchiger and Renner (FR) suggested that quantum agents reasoning using quantum theory will arrive at logical paradoxes, while other results highlight challenges for having an objective notion of measurement events and for causal reasoning in EWFSs. This raises the question: Is it possible to reliably make and test scientific predictions, and consistently reason about the world when applying quantum theory universally without assuming that observed measurement outcomes are absolute? We give a positive answer by developing a general quantum circuit framework for EWFSs. We formalise the concept of Heisenberg cuts by mapping them to distinct channels in a quantum circuit, and prove that FR-type paradoxes can be fully resolved by making explicit the conditioning on the quantum channels that are used in the reasoning process. We provide concrete rules by which quantum agents can reason and make predictions in a logically and causally consistent manner. Our framework describes all perspectives and predictions of an EWFS within a single, well-defined causal structure, although it allows events to be fundamentally subjective. Moreover, we show that an objective notion of measurement events nevertheless emerges in real-world experiments. This demonstrates the possibility of a relational yet operational framework overcoming challenges to scientific reasoning in EWFSs without modifying the Born rule, quantum unitarity, or the axioms of classical logic and probability theory. This enables analysis of different EWFS arguments and provides a platform to consistently extend quantum information methods and studies to Wigner's Friend Scenarios.
- Abstract（参考訳）: Extended Wigner's Friend Scenarios (EWFSs) は量子論の標準的な使用法を超えており、エージェントは古典的に扱われる。
Frauchiger と Renner (FR) は量子論を用いて推論する量子エージェントが論理的パラドックスに達することを示唆し、他の結果は、測定イベントの客観的な概念と EWFS における因果推論の課題を強調した。
これは、科学的予測を確実に作成し、テストすることは可能であり、観測結果が絶対であると仮定することなく、量子理論を普遍的に適用する場合、常に世界について理屈を定めているだろうか?
EWFSのための一般的な量子回路フレームワークを開発することで、肯定的な答えを与える。
我々は、ハイゼンベルクカットの概念を量子回路内の異なるチャネルにマッピングすることで定式化し、推論過程で使われる量子チャネルの条件付けを明確にすることでFR型パラドックスが完全に解決可能であることを証明した。
我々は、量子エージェントが論理的に、因果的に一貫した方法で推論し、予測できる具体的なルールを提供する。
我々のフレームワークは、イベントが根本的に主観的であるにもかかわらず、1つの明確に定義された因果構造内のEWFSのすべての視点と予測を記述する。
さらに,実世界の実験において,測定イベントの客観的概念が現れることを示す。
これは、ボルン則、量子ユニタリティ、あるいは古典論理と確率論の公理を変更することなく、EWFSにおける科学的推論の課題を克服するリレーショナルで運用的なフレームワークの可能性を示している。
これにより、異なるEWFS引数の分析が可能になり、量子情報手法と研究をウィグナーのフレンドシナリオに一貫して拡張するプラットフォームを提供する。
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