超越拉格朗日表述的整体与局域规范对称性

复合系统上遵守整体或局域对称性原理的一般量子过程具有怎样的结构？量子资源的不可逆使用在此类对称性原理下如何表现？本文采用信息论框架来解答这些问题，并证明系统上的每一个对称量子过程都具有高度刚性的分解形式，该分解依据对称性破缺自由度在每个子系统与其环境之间的流动。此分解具有自然的因果结构，可用图表表示，并使子系统间的规范自由度得以显式化。该框架还为格点规范理论提供了新颖的量子信息视角，并给出了一种超越拉格朗日表述来规范一般量子过程的方法。这一程序允许简单的资源论解释，从而为研究规范理论和量子热力学中的信息流与纠缠等特征提供了自然的语境。该框架还提供了一个灵活的工具包，用以分析一般量子过程的结构。作为应用，我们利用量子过程的“极分解”来讨论量子资源的可重复使用，并就局域过程在对称性作用下的轨道上诱导的坐标提供了一个新颖的视角。