論文の概要: Are Ideal Measurements of Real Scalar Fields Causal?
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.12980v1
- Date: Thu, 22 Jun 2023 15:39:12 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-23 13:57:47.509629
- Title: Are Ideal Measurements of Real Scalar Fields Causal?
- Title（参考訳）: 真のスカラーフィールドの理想的な測定法は?
- Authors: Emma Albertini, Ian Jubb
- Abstract要約: 量子場論における理想的な測度は因果性に反することを示す。
本研究では,スミアフィールドの更新マップの一般クラスに因果条件を導出してこれを示す。
また,局所的な更新マップの例を示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Half a century ago a local and (seemingly) causally consistent implementation
of the projection postulate was formulated for local projectors in Quantum
Field Theory (QFT) by utilising the basic property that spacelike local
observables commute. This was not the end of the story for whether projective,
or ideal measurements in QFT respect causality. In particular, the causal
consistency of ideal measurements was brought into question by Sorkin 20 years
later using a scenario previously overlooked. Sorkin's example, however,
involved a non-local operator, and thus the question remained whether ideal
measurements of local operators are causally consistent, and hence whether they
are physically realisable. Considering both continuum and discrete spacetimes
such as causal sets, we focus on the basic local observables of real scalar
field theory -- smeared field operators -- and show that the corresponding
ideal measurements violate causality, and are thus impossible to realise in
practice. We show this using a causality condition derived for a general class
of update maps for smeared fields that includes unitary kicks, ideal
measurements, and approximations to them such as weak measurements. We discuss
the various assumptions that go into our result. Of note is an assumption that
Sorkin's scenario can actually be constructed in the given spacetime setup.
This assumption can be evaded in certain special cases in the continuum, and in
a particularly natural way in Causal Set Theory. In such cases one can then
freely use the projection postulate in a causally consistent manner. In light
of the generic acausality of ideal measurements, we also present examples of
local update maps that offer causality-respecting alternatives to the
projection postulate as an operationalist description of measurement in QFT.
- Abstract（参考訳）: 半世紀前、局所的かつ(よく見られるように)、射影仮定の因果的一貫した実装は、空間的局所可観測物が可換であるような基本的な性質を利用することで、量子場理論(QFT)の局所射影に対して定式化された。
これは、QFTにおける射影的、あるいは理想的な測定が因果関係を尊重するかどうかの物語の終わりではなかった。
特に、理想的測定の因果一貫性は20年後、以前に見落とされたシナリオを用いて、sorkinによって疑問にかけられた。
しかし、ソーキンの例では非局所作用素が関係していたため、局所作用素の理想的な測度が因果的に一貫したものであるかどうかという問題は残った。
因果集合のような連続時空と離散時空の両方を考慮すると、実スカラー場の理論の基本的局所観測可能(smeared field operator)に焦点を当て、対応する理想測度が因果性に反し、実際に実現することは不可能であることを示す。
本手法は, 単体キック, 理想的な測定値, 弱い測定値などの近似値を含むスミアフィールドの更新マップの一般クラスに導出する因果性条件を用いて提案する。
我々は、結果に当てはまる様々な仮定について議論する。
注目すべきは、sorkinのシナリオが与えられた時空設定で実際に構築できるという仮定である。
この仮定は連続体の特定の特別な場合や因果集合論において特に自然な方法で回避できる。
そのような場合、射影仮定を因果一貫性のある方法で自由に使用することができる。
理想的な測定の一般的な因果関係を考慮し、QFTにおける測定の操作主義的な記述として、投影仮説の因果関係の代替を提供する局所更新マップの例を示す。
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