存在扇区约束下的因果结构及其在量子开关中的应用
量子物理
2023-06-07 v3
摘要
现有关于量子因果结构的研究假定人们可以对所关注的系统执行任意操作。但这一条件常常无法满足。在此，我们将量子因果建模的框架推广到系统可能遭受扇区约束的情形，即对其希尔伯特空间中可相互映射的正交子空间存在限制。我们的框架(a)证明了若干关于因果关系的直觉实际上是等价的；(b)表明存在扇区约束下的量子因果结构可用有向图表示；以及(c)定义了因果结构的细粒化，其中系统的各个扇区承载因果关系。作为一个例子，我们将该框架应用于所谓的量子开关的光子实现，表明尽管其粗粒化因果结构是循环的，其细粒化因果结构是无环的。因此我们得出结论：这些实验仅在弱意义上实现了不定因果序。值得注意的是，这是首个并非根植于因果相关项必须定域于时空这一假设而得出此结论的论证。
引用
@article{arxiv.2204.10273,
title = {Causal structure in the presence of sectorial constraints, with application to the quantum switch},
author = {Nick Ormrod and Augustin Vanrietvelde and Jonathan Barrett},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.10273},
year = {2023}
}