无经典共因或直接因解释的简单且最大鲁棒的进程
量子物理
2021-09-13 v4
摘要
受因果关系的相干叠加直觉引导，近期工作提出了无经典共因和直接因解释的量子进程，即无法写为量子共因与量子直接因关系(CCDC)的概率混合的进程。本工作中，我们分析量子进程无法容许CCDC解释的最低要求，并给出“简单”进程，我们证明它们对一般噪声是最鲁棒的。这些简单进程可通过制备最大纠缠态并应用恒等量子信道来实现，因此不需要显式的共因与直接因的相干混合，而是利用了进程可同时具有两种关系的可能性。我们随后证明，尽管所有二分直接因进程都是二分可分离算符，但存在不是直接因的二分可分离进程。这表明判定一个进程是否为直接因进程的问题不等同于纠缠认证，并指出纠缠方法在探测非经典CCDC进程上的局限性。我们还提出一个半定规划层级，可探测并量化每个非经典CCDC进程的非经典CCDC鲁棒性。在其他结果中，我们的数值方法使我们能够证明此处给出的简单进程很可能也是对白噪声最大鲁棒的。最后，我们探究二分直接因进程与无量子记忆的二分进程之间的等价性，给出一个无法作为无量子记忆进程实现的可分离进程。
引用
@article{arxiv.2101.11630,
title = {Simple and maximally robust processes with no classical common-cause or direct-cause explanation},
author = {Marcello Nery and Marco Túlio Quintino and Philippe Allard Guérin and Thiago O. Maciel and Reinaldo O. Vianna},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.11630},
year = {2021}
}
备注
24+8 pages, 11 figures. Code available at https://github.com/marcellongvb/non_ccdc_processes