存在隐藏共同原因下的量子因果推断：一种熵方法

量子因果性是一个新兴的研究领域，有潜力极大推进我们对量子系统的理解。在本文中，我们提出了一种利用熵原理融合量子信息科学与因果推断的理论框架。为此，我们借助隐藏原因的熵与观测变量条件互信息之间的权衡，发展了一种可扩展的算法方法，用于在量子系统中存在潜在混杂因素（共同原因）时推断因果性。作为一个应用，我们考虑一个三纠缠量子比特系统，并将第二和第三个量子比特通过独立的含噪量子信道传输。在该模型中，我们验证了第一个量子比特是潜在混杂因素，且是第二和第三个量子比特的共同原因。相反，当制备两个纠缠量子比特并将其中之一通过含噪信道发送时，不存在共同混杂因素。我们还证明，当变量为经典变量时，所提方法通过密度矩阵而非联合概率分布来利用变量间的量子依赖性，在Tubingen数据库上优于经典因果推断的结果。因此，所提方法以原则性方式统一了经典与量子因果推断。