論文の概要: Unified spatiotemporal quantum states and spatiotemporal entanglement from Kirkwood-Dirac phase space

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.24680v1
• Date: Mon, 21 Sep 2026 14:40:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-22 20:29:01.345263
• Title: Unified spatiotemporal quantum states and spatiotemporal entanglement from Kirkwood-Dirac phase space
• Title（参考訳）: カークウッド・ディラック位相空間からの統一時空間量子状態と時空間絡み合い
• Abstract要約: このような状態は、空間と時間の間の量子事象間の相関を符号化する単位トレース演算子によって表される。 本研究では、KirkwoodDiracac空間を用いて量子状態の統一位相特性を提供する。 本研究では, 時空の絡み合いと時間的絡み合いを, いくつかの相補的相補的エントロピー測度を用いて特徴付ける。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.3580891736370874
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The notion of a spatiotemporal quantum state extends the conventional concept of a spatial quantum state to the spatiotemporal domain. Such states are represented by unit-trace operators that encode correlations among quantum events distributed across space and time. In this work, we use the spatiotemporal Kirkwood-Dirac phase space to provide a unified characterization of spatiotemporal quantum states. Spatiotemporal states obtained from Kirkwood-Dirac distributions are generally non-Hermitian and nonnormal; whereas those constructed from Margenau-Hill distributions are Hermitian. We provide a unification via (quasi)probabilistic mixture of Kirkwwod-Dirac spatiotemporal states which encompasses almost all existing formulations of spatiotemporal quantum states. We derive recursive expressions for spatiotemporal states and elucidate the relation between Kirkwood-Dirac nonclassicality and the temporality of spatiotemporal states. We further extend the construction to many-fold correlation functions and establish its connection with out-of-time-ordered correlators (OTOCs). We also develop a more general unifying framework based on (quasi)probabilistic mixture of $s$-parametrized spatiotemporal states and establish their Petz time reversal and application in studying Kubo-Martin-Schwinger (KMS) condition in two-time setting. Finally, we apply this framework to characterize quantum entanglement in spacetime and analyze spatiotemporal entanglement using several complementary entropy measures.
• Abstract（参考訳）: 時空間量子状態の概念は時空間状態の概念を時空間領域に拡張する。 このような状態は、空間と時間に分散した量子イベント間の相関を符号化する単位トレース演算子によって表される。 本研究では、時空間カークウッド・ディラック位相空間を用いて時空間量子状態の統一的な特徴づけを与える。 カークウッド・ディラック分布から得られる時空間状態は一般に非エルミート的かつ非正規的であるが、マルゲナウ・ヒル分布から得られる状態はエルミート的である。 我々は、時空間量子状態のほぼすべての既存の定式化を含むカークウード・ディラック時空間状態の(準)確率混合による統一を提供する。 時空間状態に対する再帰的表現を導出し,カークウッド・ディラック非古典性と時空間状態の時間性との関係を解明する。 さらに,多次元相関関数への構成を拡張し,外部順序付き相関器(OTOC)との接続を確立する。 また、$s$-parametrized spatiotemporal状態の(準)確率混合に基づくより一般的な統一フレームワークを開発し、ペッツ時間逆転を確立し、2時間設定でKubo-Martin-Schwinger(KMS)条件の研究に応用する。 最後に、この枠組みを用いて、時空における量子エンタングルメントを特徴づけ、いくつかの相補的エントロピー測度を用いて時空間エンタングルメントを分析する。

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