論文の概要: Multi-Time States in Quantum and Operational Probabilistic Theories: An Axiomatic Framework

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.22489v1
• Date: Thu, 15 Oct 2026 18:00:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-20 00:56:07.613516
• Title: Multi-Time States in Quantum and Operational Probabilistic Theories: An Axiomatic Framework
• Title（参考訳）: 量子および操作確率論におけるマルチ時間状態:公理的枠組み
• Abstract要約: 我々はオペレーショナル確率論(OPT)のクラスにおけるマルチタイム状態の公理的枠組みを開発する。 ボックスワールドにおける一意なマルチタイム状態を完全に特徴付け、そこでの物理変換のレトロディクション法を開発する。 我々の一般的な枠組みは量子理論と一致しており、いくつかの既存の結果を再現している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Quantum states over time were introduced, in part, to extend Bayesian probability to quantum theory and have since found applications across diverse areas, ranging from quantum causality and open-system dynamics to tests of macroscopic realism. While axiomatic characterizations of these states exist for Markovian dynamics, a general framework accommodating non-Markovian dynamics is still lacking. Moreover, extending this framework beyond quantum mechanics to general physical theories also remains elusive. In this work, we develop an axiomatic framework for multi-time states within a class of operational probabilistic theories (OPTs) that includes quantum mechanics as a special case. Based on three assumptions---compositionality, reconstructibility, and spatio-temporal marginal consistency---the framework accommodates both Markovian and non-Markovian dynamics, and provides sufficient conditions to certify signaling and temporal memory within OPT. As a concrete application of our OPT framework, we fully characterize the unique multi-time state in boxworld and develop a method for Bayesian retrodiction of physical transformations there. Our general framework is consistent with quantum theory, reproducing several existing results. In the non-Markovian quantum dynamics, we establish a correspondence between multi-time states and the process-matrix framework, and fully characterize the multi-time states compatible with general dynamics. This correspondence also lets us infer quantum causal models from multi-time states, and as a proof of principle, we propose a semidefinite program to infer causal order from quantum multi-time states. These results provide a unified framework for studying spatio-temporal states, causal relations, and Bayesian reasoning within OPTs, with implications for both fundamental and applied research.
• Abstract（参考訳）: 時間の経過とともに、ベイズ確率を量子理論に拡張するために量子状態が導入され、その後、量子因果性や開系力学からマクロ現実論のテストまで、様々な分野の応用が発見された。 これらの状態の公理的特徴づけはマルコフ力学に対して存在するが、非マルコフ力学を収容する一般的な枠組みはいまだに不足している。 さらに、この枠組みを量子力学から一般の物理理論にまで広げることもできる。 本研究では,量子力学を特別な例として含む運用確率論(OPT)のクラス内で,マルチタイム状態の公理的枠組みを開発する。 構成性(compositionality)、再構成可能性(constructibility)、時空間境界整合性(spatio-temporal marginal consistency)の3つの仮定に基づいて、このフレームワークはマルコフ力学と非マルコフ力学の両方に対応し、OPT内の信号と時間記憶の認証に十分な条件を提供する。 OPTフレームワークの具体的応用として、ボックスワールドにおけるユニークなマルチタイム状態を完全に特徴付け、そこでの物理変換のベイズ的回帰法を開発する。 我々の一般的な枠組みは量子理論と一致しており、いくつかの既存の結果を再現している。 非マルコフ量子力学では、マルチ時間状態とプロセス行列フレームワークの対応を確立し、一般的な力学と互換性のあるマルチ時間状態を完全に特徴づける。 この対応により、マルチタイム状態から量子因果モデルを推論し、原理の証明として、量子マルチタイム状態から因果順序を推測する半定値プログラムを提案する。 これらの結果は、時空間状態、因果関係、およびOPT内のベイズ的推論を研究するための統一的な枠組みを提供し、基礎研究と応用研究の両方に影響を及ぼす。

関連論文リスト

• Hysteretic squashed entanglement in many-body quantum systems [42.085941481155295]
  多体量子系の絡み合いは空間領域に分散する。 本研究では,二つの領域間の真の量子相関を測る条件付きエンタングルメントである,ヒステリックエンタングルメント$T_sq$を提案する。 我々は、T_sq$が隣接するサブシステムと長距離サブシステムの両方で真の量子相関を検出できることを示した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-03-10T17:00:49Z)
• Probing Quantum States Over Spacetime Through Interferometry [4.437382576172235]
  我々は、空間と時間にわたって一貫して適用される量子状態の概念を確立する。 我々は、常に干渉計を用いて測定を行うことができることを示す。 我々の定式化は、2つの量子力学の間に新しいタイプの時間的相関を明らかにする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-07-25T13:36:01Z)
• Operationally classical simulation of quantum states [41.94295877935867]
  古典的な状態準備装置は重ね合わせを発生できないため、出力された状態は通勤しなければならない。 このようなシミュレーションは存在しないことを示し、量子コヒーレンスを証明している。 我々のアプローチは、量子状態がいかにして、いかにして古典的デバイスに基づくジェネリックモデルをデファクトするかを理解するための道のりである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-02-03T15:25:03Z)
• Ergodic repeated interaction quantum systems: Steady states and reducibility theory [0.0]
  定常分布を持つランダムな量子チャネルの列を対象とするオープン量子システムの時間進化を考察する。 反復相互作用モデルにおける様々な特定の障害モデルが検討されている。 我々は、この条件を伴わない一般的な定常ランダム反復相互作用モデルに対する再帰理論を開発する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-06-16T15:38:20Z)
• Uniqueness of quantum state over time function [0.0]
  基本的な非対称性は、空間と時間の間の量子論の従来の枠組みの中に存在する。 量子システムの記述は、時間とともに静的な量子状態によってカプセル化できる新しいフレームワークが最近提案されている。 先に提案した公理は時間関数で一意な状態が得られないことが示される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2023-08-24T12:57:06Z)
• Emergent quantum state designs from individual many-body wavefunctions [3.9606043744835375]
  単一非ランダムな量子状態が普遍的および高ランダムな量子状態アンサンブルを符号化することを示す。 この結果は量子カオスを研究するための新しいアプローチを提供し、ほぼ均一にランダムな状態をサンプリングする実用的な方法を提供する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-05T08:32:47Z)
• Preparing random states and benchmarking with many-body quantum chaos [48.044162981804526]
  時間に依存しないハミルトン力学の下で自然にランダム状態アンサンブルの出現を予測し、実験的に観察する方法を示す。 観測されたランダムアンサンブルは射影測定から現れ、より大きな量子系のサブシステムの間に構築された普遍的相関に密接に関連している。 我々の研究は、量子力学におけるランダム性を理解するための意味を持ち、より広い文脈でのこの概念の適用を可能にする。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-03-05T08:32:43Z)
• Preferred basis, decoherence and a quantum state of the Universe [77.34726150561087]
  我々は、量子理論と量子宇宙論の基礎における多くの問題をレビューする。 これらの問題は、H.D. Zehの科学的遺産の一部と見なすことができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-06-28T18:07:59Z)
• From a quantum theory to a classical one [117.44028458220427]
  量子対古典的交叉を記述するための形式的アプローチを提示し議論する。 この手法は、1982年にL. Yaffeによって、大きな$N$の量子場理論に取り組むために導入された。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-04-01T09:16:38Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。