論文の概要: Causality from the spectrum: Emergence of causal order from process-matrix mereology

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.15345v1
• Date: Thu, 16 Jul 2026 18:00:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-20 17:56:52.676
• Title: Causality from the spectrum: Emergence of causal order from process-matrix mereology
• Title（参考訳）: スペクトルからの因果性:プロセス・マトリックス・メアロジーからの因果秩序の創出
• Authors: Varun Kushwaha, Nicolas Loizeau, Alexei Grinbaum, Oliver Friedrich,
• Abstract要約: ハミルトン系では、基底非依存の量だけがスペクトルである。 このスペクトルから因果関係がどのように生じるかを示す。 熱力学の極限において、ジェネリック量子過程は特定の因果次数で好ましく分解されることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.02333246928962179
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In Hamiltonian systems, the only basis-independent quantity is the spectrum. Given a spectrum, quantum mereology seeks preferred tensor-product decompositions into local subsystems, leading to the emergence of locality. Causal order, however, remains fixed by the Hamiltonian time evolution. In contrast, higher-order quantum theory permits more general processes that need not possess a definite global causal order. In the process-matrix framework, specifying a process requires a choice of subsystems corresponding to the input and output Hilbert spaces of each agent. A change of basis redefines both the agents and the corresponding decompositions into subsystems, while leaving the spectrum of the process matrix invariant. Here, we study how causality arises from this spectrum. First, we derive spectral constraints on processes compatible with definite causal order. Second, we show that, in the thermodynamic limit, generic quantum processes admit a preferred decomposition with a definite causal order. This suggests a mechanism for the emergence of classical causality only from algebraic ingredients.
• Abstract（参考訳）: ハミルトン系では、基底非依存の量だけがスペクトルである。 スペクトルが与えられたとき、量子メアロジーはテンソル積分解を局所的なサブシステムに分解し、局所性の出現をもたらす。 しかし、因果順序はハミルトン時間の進化によって固定されている。 対照的に、高次量子論は、特定の大域因果順序を持たないより一般的な過程を許容する。 プロセス行列フレームワークでは、プロセスを指定するには、各エージェントの入力および出力ヒルベルト空間に対応するサブシステムを選択する必要がある。 基底の変化は、プロセス行列のスペクトルを不変にしながら、エージェントと対応する分解をサブシステムに再定義する。 ここでは、このスペクトルから因果関係がどのように生じるかを研究する。 まず,特定の因果順序に適合するプロセスのスペクトル制約を導出する。 第二に、熱力学的極限において、ジェネリック量子過程は特定の因果次数で好ましく分解されることを示す。 これは代数的成分のみから古典的因果性の出現のメカニズムを示唆している。

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