論文の概要: Paradox-free classical non-causality and unambiguous non-locality without entanglement are equivalent

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.23599v1
• Date: Mon, 29 Dec 2025 16:51:30 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-30 22:37:30.586608
• Title: Paradox-free classical non-causality and unambiguous non-locality without entanglement are equivalent
• Title（参考訳）: 交絡のないパラドックス自由古典的非因果性と曖昧な非局所性は同値である
• Authors: Hippolyte Dourdent, Kyrylo Simonov, Andreas Leitherer, Emanuel-Cristian Boghiu, Ravi Kunjwal, Saronath Halder, Remigiusz Augusiak, Antonio Acín,
• Abstract要約: プロセス関数の非因果性は、絡み目のない量子非局所性(QNLWE)によって正確にミラーされていることを示す。 本結果は,過去の特殊事例を任意の局所次元および任意の個数に一般化する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.17425880920540052
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Closed timelike curves (CTCs) challenge our conception of causality by allowing information to loop back into its own past. Any consistent description of such scenarios must avoid time-travel paradoxes while respecting the no-new-physics principle, which requires that the set of operations available within any local spacetime region remain unchanged, irrespective of whether CTCs exist elsewhere. Within an information-theoretic framework, this leads to process functions: deterministic classical communication structures that remain logically consistent under arbitrary local operations, yet can exhibit correlations incompatible with any definite causal order - a phenomenon known as non-causality. In this work, we provide the first complete recursive characterization of process functions and of (non-)causal process functions. We use it to establish a correspondence between process functions and unambiguous complete product bases, i.e., product bases in which every local state belongs to a unique local basis. This equivalence implies that non-causality of process functions is exactly mirrored by quantum nonlocality without entanglement (QNLWE) - the impossibility of perfectly distinguishing separable states using local operations and causal classical communication - for such bases. Our results generalize previous special cases to arbitrary local dimensions and any number of parties, enable systematic constructions of non-causal process functions and unambiguous QNLWE bases, and reveal an unexpected connection between certain non-signaling inequalities and causal inequalities.
• Abstract（参考訳）: 閉時間曲線(CTC)は、情報の過去へのループを許すことによって因果性の概念に挑戦する。 このようなシナリオについて一貫した記述は、CTCが他に存在するかどうかに関わらず、任意の局所時空領域で利用可能な操作の集合が変わらないことを要求する、新しい物理原理を尊重しながら、時間トラバーパラドックスを避ける必要がある。 決定論的古典的コミュニケーション構造は、任意の局所的な操作の下で論理的に一貫したままでありながら、任意の定性因果順序(非因果性と呼ばれる現象)と矛盾しない相関を示すことができる。 本研究では,プロセス関数と(非)因果的プロセス関数の完全再帰的特徴付けについて述べる。 プロセス関数と不明確な完全積基底、すなわちすべての局所状態が一意な局所基底に属する積基底との対応を確立するためにこれを用いる。 この同値性は、プロセス関数の非因果性は、量子非局所性(英語版)(quantum nonlocality without entanglement, QNLWE)によって正確にミラーされていることを示唆している。 本研究は,従来の特殊事例を任意の局所次元および任意の個数に一般化し,非因果過程関数と不明瞭なQNLWE基底の体系的構築を可能にし,特定の非因果不等式と因果不等式との予期せぬ関係を明らかにする。

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