論文の概要: Any theory that admits a Wigner's Friend type multi-agent paradox is logically contextual
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.03874v1
- Date: Thu, 06 Feb 2025 08:43:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-07 14:32:19.894686
- Title: Any theory that admits a Wigner's Friend type multi-agent paradox is logically contextual
- Title（参考訳）: ウィグナーの友型マルチエージェントパラドックスを認める理論は論理的に文脈的である
- Authors: Nuriya Nurgalieva, V. Vilasini,
- Abstract要約: 一般理論におけるウィグナーの友型マルチエージェントパラドックスと文脈性の関係を証明した。
我々は、そのようなパラドックスの構造的性質を一般理論および量子論に特異的に同定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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- Abstract: Wigner's Friend scenarios push the boundaries of quantum theory by modeling agents, along with their memories storing measurement outcomes, as physical quantum systems. Extending these ideas beyond quantum theory, we ask: in which physical theories, and under what assumptions, can agents who are reasoning logically about each other's measurement outcomes encounter apparent paradoxes? To address this, we prove a link between Wigner's Friend type multi-agent paradoxes and contextuality in general theories: if agents who are modeled within a physical theory come to a contradiction when reasoning using that theory (under certain assumptions on how they reason and describe measurements), then the theory must admit contextual correlations of a logical form. This also yields a link between the distinct fundamental concepts of Heisenberg cuts and measurement contexts in general theories, and in particular, implies that the quantum Frauchiger-Renner paradox is a proof of logical contextuality. Moreover, we identify structural properties of such paradoxes in general theories and specific to quantum theory. For instance, we demonstrate that theories admitting behaviors corresponding to extremal vertices of n-cycle contextuality scenarios admit Wigner's Friend type paradoxes without post-selection, and that any quantum Wigner's Friend paradox based on the n-cycle scenario must necessarily involve post-selection. Further, we construct a multi-agent paradox based on a genuine contextuality scenario involving sequential measurements on a single system, showing that Bell non-local correlations between distinct subsystems are not necessary for Wigner's Friend paradoxes. Our work offers an approach to investigate the structure of physical theories and their information-theoretic resources by means of deconstructing the assumptions underlying multi-agent physical paradoxes.
- Abstract（参考訳）: ウィグナーのフレンドシナリオは、物理量子システムとして測定結果を保存する記憶とともに、エージェントをモデリングすることで量子理論の境界を押し上げる。
物理的な理論と、どのような仮定の下で、互いに測定結果について論理的に推論しているエージェントは、明らかなパラドックスに遭遇するのか?
これを解決するために、ウィグナーの友型マルチエージェントパラドックスと一般的な理論における文脈的関係を証明している:物理理論内でモデル化されたエージェントが、その理論を用いて推論するときに矛盾する(その理論がどのように推論し、測定を記述しているかという特定の仮定の下で)場合、理論は論理形式の文脈的相関を認めなければならない。
これはまた、一般理論におけるハイゼンベルクのカットと測定コンテキストの区別された基本的な概念と、特に量子フラウチャー=レンナーパラドックスが論理的文脈性の証明であることを示唆している。
さらに、一般理論におけるそのようなパラドックスの構造的性質を同定し、量子論に特化する。
例えば、n-サイクルの文脈性シナリオの極端頂点に対応する振る舞いを許容する理論は、WignerのFriend型パラドックスをポストセレクションなしで受け入れるものであり、n-サイクルシナリオに基づく量子ウィグナーのFriendパラドックスは、必然的にポストセレクションを伴わなければならない。
さらに,Wigner の Friend パラドックスでは,各サブシステム間の非局所的相関が不要であることから,単一システム上での逐次測定を含む真の文脈性シナリオに基づくマルチエージェントパラドックスを構築した。
我々の研究は、多エージェント物理パラドックスの前提となる仮定を分解することで、物理理論とその情報理論資源の構造を解明するアプローチを提供する。
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