論文の概要: An equivalence between time-symmetry and cyclic causality in quantum theory
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.02463v1
- Date: Mon, 04 Aug 2025 14:30:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-05 18:25:22.3785
- Title: An equivalence between time-symmetry and cyclic causality in quantum theory
- Title（参考訳）: 量子論における時間対称性と巡回因果関係の同値性
- Authors: Eliot Jean, Ralph Silva, V. Vilasini,
- Abstract要約: 我々は、P-CTCフレームワークを拡張して、時間ラベリングされたP-CTCアシストコムを定義する。
全ての(おそらく混合した)MTSに対して、P-CTCアシストコームが運用上等価であることを示す。
等価性は明示的な写像を通して示され、関連するP-CTCの数と次元性について議論する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Understanding the relationship between the time-symmetric nature of physical laws and the apparent directionality of causality is a central question in quantum foundations. The standard operational formulation, widely used in quantum information, imposes a definite, acyclic causal order on agents' operations, contrasting with time-symmetric dynamics. Two prominent extensions of this framework are the multi-time state (MTS) formalism, which incorporates time symmetry via arbitrary pre- and post-selection, and the post-selected closed timelike curve (P-CTC) framework, which enables cyclic causal influences through post-selection on maximally entangled states. While prior work has noted structural connections between MTS and P-CTCs, it remained unclear whether an operational equivalence exists, or whether constructive mappings can be established between their most general objects. In this work, we address this gap by extending the P-CTC framework to define time-labelled P-CTC assisted combs, a more general class of P-CTC-assisted objects that support open processing slots and explicit temporal structure. We prove that for every (possibly mixed) MTS, there exists an operationally equivalent time-labelled P-CTC-assisted comb, and vice versa. The equivalence is shown via explicit mappings, while discussing the number and dimensionality of the P-CTCs involved. We also explore a resource-theoretic view of MTS, defining a partial order under free transformations that do not use P-CTCs. We conclude by discussing future directions informed by the operational equivalence between time symmetry and cyclic causality established here.
- Abstract（参考訳）: 物理法則の時間対称的性質と因果関係の明らかな方向性との関係を理解することは、量子基底の中心的な問題である。
量子情報に広く用いられる標準的な操作定式化は、時間対称力学とは対照的に、エージェントの操作に対して定性で非循環的な因果順序を課す。
このフレームワークの2つの顕著な拡張は、任意の事前選択と後選択による時間対称性を含むマルチ時間状態(MTS)形式主義と、最大絡み合った状態に対する選択後の循環因果影響を可能にする閉時間曲線(P-CTC)フレームワークである。
以前の研究では、MTSとP-CTCの間の構造的接続が指摘されていたが、運用上の等価性が存在するか、あるいは最も一般的な対象間の構成的マッピングを確立することができるかは定かではない。
本研究では,P-CTCフレームワークを拡張して,時間遅延型P-CTC支援コム,オープン処理スロットと明示的時間構造をサポートするP-CTC支援オブジェクトのより一般的なクラスを定義することで,このギャップに対処する。
全ての(おそらく混合した)MTSに対して、P-CTCアシストコームが運用上等価であること、またその逆が存在することを証明している。
等価性は明示的な写像を通して示され、関連するP-CTCの数と次元性について議論する。
我々はまた、P-CTCを使用しない自由変換の下で部分順序を定義する、MSSの資源理論的な視点についても検討する。
ここでは,時間対称性と周期因果関係の操作的等価性から得られる今後の方向性について論じる。
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