論文の概要: A Semantics for Counterfactuals in Quantum Causal Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.11783v2
- Date: Tue, 17 Sep 2024 17:02:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-18 23:00:28.824032
- Title: A Semantics for Counterfactuals in Quantum Causal Models
- Title（参考訳）: 量子因果モデルにおける因果関係のセマンティクス
- Authors: Ardra Kooderi Suresh, Markus Frembs, Eric G. Cavalcanti,
- Abstract要約: 本稿では,量子因果モデルの枠組みにおいて,逆ファクトクエリの評価のための形式的手法を提案する。
我々はパールの「古典的構造因果モデル」の概念の適切な拡張を定義する。
古典的(確率論的)構造因果モデルは全て、量子構造因果モデルに拡張可能であることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We introduce a formalism for the evaluation of counterfactual queries in the framework of quantum causal models, generalising Pearl's semantics for counterfactuals in classical causal models, thus completing the last rung in the quantum analogue of Pearl's "ladder of causation". To this end, we define a suitable extension of Pearl's notion of a 'classical structural causal model', which we denote analogously by 'quantum structural causal model', and a corresponding extension of Pearl's three-step procedure of abduction, action, and prediction. We show that every classical (probabilistic) structural causal model can be extended to a quantum structural causal model, and prove that counterfactual queries that can be formulated within a classical structural causal model agree with their corresponding queries in the quantum extension -- but the latter is more expressive. Counterfactuals in quantum causal models come in different forms: we distinguish between active and passive counterfactual queries, depending on whether or not an intervention is to be performed in the action step. This is in contrast to the classical case, where counterfactuals are always interpreted in the active sense. Another distinctive feature of our formalism is that it breaks the connection between causal and counterfactual dependence that exists in the classical case: quantum counterfactuals allow for counterfactual dependence without causal dependence. This distinction between classical and quantum causal models may shed light on how the latter can reproduce quantum correlations that violate Bell inequalities while being faithful to the relativistic causal structure.
- Abstract（参考訳）: 本稿では、量子因果モデルの枠組みにおける反ファクトクエリの評価のためのフォーマリズムを導入し、古典因果モデルにおける反ファクトクエリのパールの意味論を一般化し、パールの「因果のラダー」の量子アナログにおける最後のラングを完遂する。
そこで本論文では, パールの「古典的構造因果モデル」の概念の適切な拡張を, 「量子構造因果モデル」と類似して定義し, 吸引, 作用, 予測の3段階の手順の対応する拡張を定義する。
古典的(確率的)構造因果モデルはすべて、量子構造因果モデルに拡張可能であることを示し、古典的構造因果モデル内で定式化できる反事実的クエリが、量子拡張において対応するクエリと一致することを証明するが、後者はより表現力が高い。
量子因果モデルにおけるカウンターファクトは、アクションステップで介入が行われるかどうかによって、アクティブとパッシブのカウンターファクトのクエリを区別する。
これは古典的な場合とは対照的であり、反事実は常に活発な意味で解釈される。
我々の形式主義のもう一つの特徴は、古典的な場合に存在する因果依存と反事実依存の関連を断ち切ることである: 量子反事実は因果依存を伴わずに反事実依存を許容する。
この古典的因果モデルと量子的因果モデルとの区別は、相対論的因果構造に忠実でありながらベルの不等式に反する量子相関をいかに再現できるかに光を当てる可能性がある。
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