論文の概要: Fully quantum inflation: quantum marginal problem constraints in the service of causal inference

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.12320v1
• Date: Tue, 21 Jan 2025 17:40:44 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-22 14:21:45.040790
• Title: Fully quantum inflation: quantum marginal problem constraints in the service of causal inference
• Title（参考訳）: 完全量子インフレーション : 因果推論のサービスにおける量子境界問題制約
• Authors: Isaac D. Smith, Elie Wolfe, Robert W. Spekkens,
• Abstract要約: 特定の多部量子状態に対して、特定の因果構造を持つ量子ネットワークで実現可能であるか否かを決定する問題を考える。 これは、因果推論研究者が因果発見の問題と呼ぶ完全な量子バージョンである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9217021281095907
• License:
• Abstract: Consider the problem of deciding, for a particular multipartite quantum state, whether or not it is realizable in a quantum network with a particular causal structure. This is a fully quantum version of what causal inference researchers refer to as the problem of causal discovery. In this work, we introduce a fully quantum version of the inflation technique for causal inference, which leverages the quantum marginal problem. We illustrate the utility of this method using a simple example: testing compatibility of tripartite quantum states with the quantum network known as the triangle scenario. We show, in particular, how the method yields a complete classification of pure three-qubit states into those that are and those that are not compatible with the triangle scenario. We also provide some illustrative examples involving mixed states and some where one or more of the systems is higher-dimensional. Finally, we examine the question of when the incompatibility of a multipartite quantum state with a causal structure can be inferred from the incompatibility of a joint probability distribution induced by implementing measurements on each subsystem.
• Abstract（参考訳）: 特定の多部量子状態に対して、特定の因果構造を持つ量子ネットワークで実現可能であるか否かを決定する問題を考える。 これは、因果推論研究者が因果発見の問題と呼ぶ完全な量子バージョンである。 本研究では、因果推論のためのインフレーション手法の完全な量子バージョンを導入し、量子境界問題を活用する。 本手法の有用性を簡単な例で説明する: 三角形のシナリオとして知られる量子ネットワークと三部量子状態の整合性をテストする。 特に、この手法が純粋な3量子状態の完全な分類を、三角形のシナリオと相容れないものへとどのように引き起こすかを示す。 また、混合状態を含むいくつかの図解的な例や、1つ以上の系が高次元である例も提示する。 最後に,各サブシステムで測定を行うことによって生じる連立確率分布の不整合性から,因果構造をもつ多部量子状態の不整合性をいつ推測できるかを考察する。

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