扩展维格纳朋友情景的通用量子线路框架：无绝对测量事件下的逻辑与因果一致推理
摘要
扩展维格纳朋友情景（EWFSs）超越了量子理论的标准用法（其中智能体被经典地处理），而是将智能体建模为幺正演化的量子系统。这已成为若干不可能性结论的主题：Frauchiger 与 Renner（FR）指出，使用量子理论进行推理的量子智能体会得出逻辑悖论；而其他结果则凸显了在 EWFSs 中拥有客观测量事件概念以及进行因果推理所面临的挑战。这引出一个问题：在不假定观测到的测量结果是绝对的前提下，普遍应用量子理论时，是否可能可靠地做出并检验科学预测，且对世界进行一致推理？我们给出肯定答案，为此发展了用于 EWFSs 的通用量子线路框架。我们通过将海森堡截断映射到量子线路中的不同信道来形式化该概念，并证明 FR 型悖论可通过显式地对推理过程中所用量子信道进行条件化而完全消解。我们给出了量子智能体以逻辑与因果一致方式进行推理和预测的具体规则。我们的框架在单一明确定义的因果结构内描述了 EWFS 的所有视角与预测，尽管它允许事件在根本上是主观的。此外，我们表明在现实世界实验中客观的测量事件概念仍然浮现。这展示了一种关系性然而可操作的框架的可能性，其在不修改玻恩规则、量子幺正性或经典逻辑与概率论公理的情况下，克服了 EWFSs 中科学推理的挑战。这使得分析不同的 EWFS 论证成为可能，并为一致地将量子信息方法与研究会扩展至维格纳朋友情景提供了平台。
引用
@article{arxiv.2209.09281,
title = {A general quantum circuit framework for Extended Wigner's Friend Scenarios: logically and causally consistent reasoning without absolute measurement events},
author = {V. Vilasini and Mischa P. Woods},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.09281},
year = {2024}
}
备注
29+36 pages. v2: framework significantly generalised, improved clarity, additional results. Results generalised from logical to probabilistic consistency, role of causal structure & absoluteness of events made explicit. Introduced non-superagent structure to identify conditions for emergence of objective events & added theorem on recovery of standard quantum circuits in real-world experiments