論文の概要: A Superselection Rule for Quantum Causality

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.17075v2
• Date: Sat, 06 Sep 2025 06:58:51 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-09 16:12:15.219104
• Title: A Superselection Rule for Quantum Causality
• Title（参考訳）: 量子因果選択規則
• Authors: Issam Ibnouhsein,
• Abstract要約: 局所量子研究所は運用的に独立しており、それぞれが自身の参照フレームを自由に選択できる。 実験室接続の自由を対称性として定式化し、この対称性の下での任意の二部過程共変が因果分離可能であることを証明する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In quantum causality, local laboratories are typically assumed to be operationally independent, each free to choose its own reference frames. We ask whether such independence is compatible with nonclassical correlations, and address this question using the resource-theoretic framework. We formalize local gauge freedom on laboratory connections as a symmetry, and prove that any bipartite process covariant under this symmetry is causally separable. This result holds in arbitrary dimensions and applies both to marginals of multipartite quantum circuits and to general reductions across cuts. Because such covariance enforces a strict superselection rule, it explains why circuit-embeddable dynamics, such as the quantum switch, cannot violate bipartite causal inequalities, even asymptotically. Our analysis thus establishes that generating nonclassical causal correlations requires physical resources that break operational independence.
• Abstract（参考訳）: 量子因果関係において、局所的な研究所は一般に運用的に独立であると考えられており、それぞれが独自の参照フレームを自由に選択できる。 このような独立性は非古典的相関と相容れないのかを問うとともに、資源理論の枠組みを用いてこの問題に対処する。 実験室接続上の局所ゲージ自由を対称性として定式化し、この対称性の下での任意の二部過程共変が因果分離可能であることを証明する。 この結果は任意の次元を持ち、多部量子回路の辺りとカット間の一般還元の両方に適用される。 このような共分散は厳密な超選択規則を強制するので、量子スイッチのような回路埋め込み可能なダイナミクスが、漸近的にも二部類因果不等式に違反することができない理由を説明する。 そこで本研究では,非古典的因果関係の生成には,運用の独立性を損なう物理的資源が必要であることを確認した。

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