論文の概要: Quantum Relative Entropy and Information Flux Resolve Wavefunction Collapse in Spacelike-Separated QED Waveguides

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2611.08000v1
• Date: Thu, 05 Nov 2026 13:26:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-11-06 21:50:50.698504
• Title: Quantum Relative Entropy and Information Flux Resolve Wavefunction Collapse in Spacelike-Separated QED Waveguides
• Title（参考訳）: 宇宙状分離QED導波路における量子相対エントロピーと情報フラックス分解波動関数の崩壊
• Abstract要約: 単一光子付加コヒーレント状態は、信号場とアイドラー場の間の絡み合い欠陥を正確に定量する量子相対エントロピーを持つことを示す。 我々は非局所波動関数の崩壊を局所コセット射影に厳密に解決する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Resolving how first-order quantum coherence and definite measurement outcomes emerge from entangled vacuum fluctuations across spacelike-separated regions is unified here by the principle that quantum relative entropy governs the energy-information flux across causal boundaries [P.~Dorau and A.~Much, Phys.~Rev.~Lett.~\textbf{136}, 091602 (2026)]. We establish the exact quantum-optical realization of this principle using dual, spacelike-separated entangled nonlinear biphoton sources implemented in quantum electrodynamics waveguides pumped by an optical frequency comb and seeded by a continuous-wave laser in a coherent state $|α\rangle$. We demonstrate that single-photon-added coherent states (SPACS) generated via coherent seeding possess a quantum relative entropy that precisely quantifies the entanglement deficit between signal and idler fields. Tracing over the unmeasured idler continuum yields an exact spatial Lindblad master equation along the propagation axis, proving that spatial dephasing is driven by an information divergence flux determined by the SPACS overlap fidelity $F = |α|^2/(1+|α|^2)$. Uniting this relative-entropy flow with quotient measurement theory (detailed in Section~S3 of the Supplemental Material), we rigorously resolve nonlocal wavefunction collapse into local coset projections---explaining macroscopic state reduction without superluminal signaling. This exact open-system framework simultaneously saturates the wave-particle-entanglement triality [T.~H.~Yoon and M.~Cho, Sci.~Adv.~\textbf{7}, eabi9268 (2021)] and anchors hardware-native time--frequency Gottesman--Kitaev--Preskill stabilizers to the comb symplectic structure.
• Abstract（参考訳）: 量子相対エントロピーが因果境界におけるエネルギー情報フラックスを支配しているという原理により、空間的に分離された領域にまたがる絡み合った真空変動から、一階の量子コヒーレンスと定値の測定結果がどのように現れるかを解決する。 ドーラとA。 Much, Phys。 ～Rev。 レット。 ～\textbf{136}, 091602 (2026)] 我々は、この原理の正確な量子光学的実現を、光周波数コムによって励起され、連続波レーザーによりコヒーレント状態$|α\rangle$でシードされる量子電磁力学導波路で実装された双対空間状分離非線形二光子源を用いて確立する。 我々は、コヒーレントシードによって生成される単一光子付加コヒーレント状態 (SPACS) が、信号場とアイドラー場の絡み合い欠陥を正確に定量する量子相対エントロピーを持つことを示した。 未測定のアイドラー連続体をトレースすると、伝播軸に沿った正確な空間的リンドブラッドマスター方程式が得られ、空間的デファス化はSPACSの重なり合う忠実度$F = |α|^2/(1+|||^2)$によって決定される情報分散フラックスによって駆動されることを示す。 この相対エントロピー流と商測度理論(補足材料第S3節に詳述)を結合し、非局所波動関数の崩壊を局所コセット射影に厳密に解決する。 この正確なオープン・システム・フレームワークは、波動-粒子-絡み合う試行[T]を同時に飽和させる。 ～H。 ～Yoon and M。 さよなら、Sci。 ～Adv。 ~\textbf{7}, eabi9268 (2021)] とハードウェアネイティブな時間-周波数の Gottesman--Kitaev--プリスキル安定化器をコムシンプレクティック構造に固定する。

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