論文の概要: Extensibly Causally Separable Processes Admit Realizations as Quantum Circuits with Classical Control of Causal Order

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.18559v1
• Date: Wed, 16 Sep 2026 12:19:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-20 08:55:53.796433
• Title: Extensibly Causally Separable Processes Admit Realizations as Quantum Circuits with Classical Control of Causal Order
• Title（参考訳）: 因果順序の古典制御による量子回路としての実現を許容する拡張因果分離プロセス
• Abstract要約: 不定因果順序は、局所量子演算を所定の大域順序なしで接続することを可能にする。 因果順序を古典的に制御する量子回路(QC-CC)は因果分離性を生成することが知られている。 我々は, 自明かつ非自明なグローバルな過去と将来のシステムに対するECS定義の整合性を確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.309517945395291
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Indefinite causal order extends the conventional circuit paradigm by allowing local quantum operations to be connected without a predetermined global order. Within the process-matrix framework, it is characterized by causal nonseparability, whereas extensible causal separability (ECS) requires that, under arbitrary input-ancilla extensions, a process admit a recursive decomposition into components, each compatible with a particular operation acting first. Quantum circuits with classical control of causal order (QC-CC), in which previous outcomes dynamically determine which operation acts next, are known to generate ECS processes, but whether every ECS process admits such a realization has remained a longstanding open problem. We settle it through a generalized teleportation construction that realizes every multipartite ECS process as a QC-CC. We further establish consistency between ECS definitions for trivial and nontrivial global past and future systems. These results provide ECS with an exact operational interpretation and identify QC-CC as the complete circuit structure underlying this class of processes.
• Abstract（参考訳）: 不定因果順序は、局所量子演算を所定の大域順序なしで接続できるようにすることにより、従来の回路パラダイムを拡張している。 プロセス行列フレームワーク内では因果非分離性によって特徴付けられるが、拡張可能な因果分離性(ECS)は任意の入力-アンシラ拡張の下では、プロセスはコンポーネントへの再帰分解を認め、それぞれが最初に作用する特定の操作と互換性を持つ。 因果順序を古典的に制御する量子回路(QC-CC)は、どの操作が次に動作するかを動的に決定し、ECSプロセスを生成することが知られている。 我々は、QC-CCとして全てのマルチパーティのECSプロセスを実現する、一般化されたテレポーテーション構築を通して解決する。 我々はさらに、自明かつ非自明なグローバルな過去と将来のシステムに対するECS定義の整合性を確立する。 これらの結果はECSに正確な操作解釈を与え、QC-CCをこのプロセスの基礎となる完全な回路構造として同定する。

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