論文の概要: Partial transpose as a space-time swap
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.12256v1
- Date: Sun, 17 Aug 2025 06:39:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-08-19 14:49:10.637486
- Title: Partial transpose as a space-time swap
- Title（参考訳）: 時空スワップとしての部分変換
- Authors: James Fullwood, Junxian Li,
- Abstract要約: 両部密度演算子の部分変換が2時間擬似密度演算子であることを示す。
最大エンタングル量子ビットに対して、部分転位はベルの不等式と因果相関に反する空間相関を写像することを示す。
- 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: While the partial transpose operation appears in many fundamental results in quantum theory -- such as the Peres-Horodecki criterion for entanglement detection -- a physical interpretation of the partial transpose is lacking. In this work, we show that a partial transpose of a bipartite density operator is a two-time pseudo-density operator, which by definition encodes temporal correlations associated with two-point sequential measurement scenarios. As such, it follows that partial transposition admits a precise physical interpretation as mapping spatial correlations to temporal correlations, thus swapping the roles of space and time for bipartite quantum systems. For maximally entangled qubits, we show that partial transposition maps spatial correlations which violate Bell inequalities to causal correlations which cannot be replicated by spacelike separated systems, thus further solidifying the interpretation of partial transpose as a space-time swap. As it is known that gravitational effects swap the roles of space and time inside a black hole, our results suggest that at a quantum mechanical level, a traversal of a black hole's event horizon by a bipartite quantum system may be described by a partial transpose.
- Abstract（参考訳）: 部分的転置操作は多くの量子論の基本的な結果、例えば絡み検出のためのペレス・ホロデツキ基準に現れるが、部分的転置の物理的解釈は欠如している。
本研究では,両部密度演算子の部分変換が2点連続測定シナリオに関連する時間相関を符号化した2時間擬似密度演算子であることを示す。
このように、部分転置は空間相関を時間相関にマッピングするものとして正確な物理的解釈を認め、したがって二部量子系における空間と時間の役割を交換する。
最大絡み合った量子ビットに対して、部分転置はベルの不等式に反する空間的相関を、空間的分離系では複製できない因果関係にマッピングし、さらに部分転置の解釈を時空間スワップとして固めることを示した。
重力効果はブラックホール内の空間と時間の役割を置き換えることが知られているので、量子力学レベルでは、2部量子系によるブラックホールの事象の地平線を部分的に遷移させることが示唆される。
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