主体、子系统与信息守恒

将世界划分为子系统是科学方法的重要组成部分。然而，子系统的选择并非先验给定，通常由实验能力决定，而不同主体可能具备不同的实验能力。本文提出一种在一般物理理论（包括超越量子与经典力学的理论）中定义子系统的方法。我们的构造将每个主体 A 与一个子系统 S_A 相关联，该子系统配备其状态集与变换集。在量子理论中，此构造既容纳将子系统视为张量积希尔伯特空间因子的观念，也容纳与算符子代数相关联的子系统的观念。通过将其应用于能够使用不同操作集（包括多相协变信道以及量子相干资源理论中出现的某些自由操作集）的主体，经典系统可以多种方式被解释为量子系统的子系统。在阐明基本定义后，我们将注意力限制于封闭系统，即所有物理变换均可逆作用且所有状态均可由固定初态生成的系统。对于封闭系统，我们提出纯态的动力学定义，并证明所有子系统的所有状态均容许典范纯化。该结果将纯化原理推广至更宽泛的框架，其中相干叠加可被解释为不相干混合的纯化。