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为何初始系统-环境关联并不意味着完全正性的失效:一种因果视角

量子物理 2019-08-21 v3

摘要

量子信息论领域的普遍看法是,当系统初始与其环境相关时,描述其演化的映射可能并非完全正。若属实,这将具有实际与基础性的意义。然而我们在此证明,该普遍看法是错误的。我们将此错误追溯至关于演化映射应如何定义的标准论证。我们表明,它有时无法定义线性映射或任何映射,且这些病态甚至存在于完全经典的例子中。受经典因果模型框架启发,我们论证演化映射的正确定义应通过考虑一个反事实情景获得:其中系统被独立于其因果过去中的任何系统重新制备,而电路其余部分保持不变,由此得到的映射总是完全正的。在对标准论证的事后剖析中,我们强调了两个回顾起来(在其对完全经典例子的应用中)显而易见的错误:(i)它所诉诸的约束类型是基于系统初态对其末态可推断内容的约束,此类推断不仅基于两者之间定义正确演化映射的因果效应关系,还基于两者的共同原因;(ii)在(回顾起来不必要的)试图引入输入态可变性的过程中,它无意中引入了推断映射本身的可变性,随后试图用单一映射拟合与这些不同映射对应的输入输出对。

关键词

引用

@article{arxiv.1806.02381,
  title  = {Why initial system-environment correlations do not imply the failure of complete positivity: a causal perspective},
  author = {David Schmid and Katja Ried and Robert W. Spekkens},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1806.02381},
  year   = {2019}
}

备注

improved discussion of relation with previous work. Comments encouraged!