論文の概要: Wavefunction branches demand a definition!

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.15663v1
• Date: Wed, 18 Jun 2025 17:41:41 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-19 19:35:51.769327
• Title: Wavefunction branches demand a definition!
• Title（参考訳）: ウェーブファンクションのブランチは定義を要求します!
• Authors: C. Jess Riedel,
• Abstract要約: ユニタリ進化の下では、典型的なマクロ量子系は波動関数の分岐を発達させると考えられている。 私は人類格子上の枝を形式化するための有望なアプローチを考えます。 これらのアプローチの長所と短所について議論し、抽出可能なオープンな質問を特定します。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.9881711587301452
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Under unitary evolution, a typical macroscopic quantum system is thought to develop wavefunction branches: a time-dependent decomposition into orthogonal components that (1) form a tree structure forward in time, (2) are approximate eigenstates of quasiclassical macroscopic observables, and (3) exhibit effective collapse of feasibly measurable observables. If they could be defined precisely, wavefunction branches would extend the theory of decoherence beyond the system-environment paradigm and could supplant anthropocentric measurement in the quantum axioms. Furthermore, when such branches have bounded entanglement and can be effectively identified numerically, sampling them would allow asymptotically efficient classical simulation of quantum systems. I consider a promising recent approach to formalizing branches on the lattice by Taylor & McCulloch [Quantum 9, 1670 (2025), arXiv:2308.04494], and compare it to prior work from Weingarten [Found. Phys. 52, 45 (2022), arXiv:2105.04545]. Both proposals are based on quantum complexity and argue that, once created, branches persist for long times due to the generic linear growth of state complexity. Taylor & McCulloch characterize branches by a large difference in the unitary complexity necessary to interfere vs. distinguish them. Weingarten takes branches as the components of the decomposition that minimizes a weighted sum of expected squared complexity and the Shannon entropy of squared norms. I discuss strengths and weaknesses of these approaches, and identify tractable open questions.
• Abstract（参考訳）: 一元的進化の下では、典型的なマクロ量子系は波動関数の分岐を発達させると考えられており、(1)時間に依存して木構造を前方に形成する直交成分への分解、(2)準古典的マクロ可観測物の近似固有状態、(3)測定可能な可観測物の効果的な崩壊を示す。 正確に定義できれば、波動関数の分枝は、系の環境パラダイムを超えてデコヒーレンスの理論を拡張し、量子公理における人間中心の測定に取って代わる可能性がある。 さらに、そのような分岐が有界な絡み合いを持ち、数値的に効果的に同定できる場合、それらをサンプリングすることで量子系の漸近的に効率的な古典的シミュレーションが可能になる。 私は、Taylor & McCulloch (Quantum 9, 1670 (2025), arXiv:2308.04494] によって格子上の分岐を形式化する有望な最近のアプローチを考え、それを Weingarten (Found. Phys. 52, 45 (2022), arXiv:2105.04545) の以前の研究と比較する。 どちらの提案も量子複雑性に基づいており、一度生成されると、分岐は状態複雑性の一般的な線形成長のために長期間持続すると主張する。 Taylor & McCulloch は枝を干渉するために必要なユニタリ複雑性の大きな違いによって特徴づける。 ワインガルテンは、期待される2乗複雑性の重み付け和と2乗ノルムのシャノンエントロピーを最小化する分解の成分として枝を取る。 これらのアプローチの長所と短所について議論し、抽出可能なオープンな質問を特定します。

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