استقلالية الخلفية والبنية السببية الكمومية

عقدة المصدر: 1763413

لاكلان باركر وفابيو كوستا

مركز أنظمة الكم الهندسية ، كلية الرياضيات والفيزياء ، جامعة كوينزلاند ، كوينزلاند 4072 أستراليا

تجد هذه الورقة مثيرة للاهتمام أو ترغب في مناقشة؟ Scite أو ترك تعليق على SciRate.

ملخص

تتمثل إحدى الطرق الرئيسية التي تختلف بها ميكانيكا الكم عن النسبية في أنها تتطلب إطارًا مرجعيًا ثابتًا للخلفية للزمكان. في الواقع ، يبدو أن هذا هو أحد العقبات المفاهيمية الرئيسية لتوحيد النظريتين. بالإضافة إلى ذلك ، من المتوقع أن ينتج عن مزيج من النظريتين بنى سببية غير كلاسيكية أو "غير محددة". في هذه الورقة ، نقدم صياغة مستقلة عن الخلفية لشكلية مصفوفة العملية - وهي شكل من أشكال ميكانيكا الكم تسمح ببنية سببية غير محددة - مع الاحتفاظ بإحصائيات قياس محددة جيدًا من الناحية التشغيلية. نقوم بذلك عن طريق افتراض توزيع احتمالي تعسفي لنتائج القياس عبر "أجزاء" منفصلة من الزمكان ، والتي نعتقد أنها مختبرات فيزيائية ، ثم نطلب أن يكون هذا التوزيع ثابتًا تحت أي تبديل للمختبرات. نجد (أ) أن المرء لا يزال يحصل على بنى سببية غير بديهية وغير محددة مع خلفية مستقلة ، (ب) أننا نفقد فكرة العمليات المحلية في مختبرات متميزة ، ولكن يمكننا استعادتها عن طريق ترميز إطار مرجعي في الحالات الفيزيائية لنظامنا ، و (ج) أن ثبات التقليب يفرض قيودًا تماثلًا مفاجئة لا يمكن تفسيرها على هذا النحو ، على الرغم من أنها تشبه رسميًا قاعدة الاختيار الفائق.

► بيانات BibTeX

ferences المراجع

[1] جيريمي بترفيلد وكريستوفر جيه إيشام. "الزمكان والتحدي الفلسفي للجاذبية الكمية". الصفحات 33-89. صحافة جامعة كامبرج. (1999). arXiv: gr-qc / 9903072.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9780511612909.003
أرخايف: GR-مراقبة الجودة / 9903072

[2] لوسيان هاردي. "نظريات الاحتمالية ذات البنية السببية الديناميكية: إطار جديد للجاذبية الكمية" (2005). arXiv: gr-qc / 0509120.
أرخايف: GR-مراقبة الجودة / 0509120

[3] أوغنيان أوريشكوف ، فابيو كوستا ، وشاسلاف بروكنر. "العلاقات الكمية مع عدم وجود ترتيب سببي". نات. كومون. 3 (2012).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms2076

[4] سي روفيلي. "ما الذي يمكن ملاحظته في الجاذبية الكلاسيكية والكمية؟". فصل. جراف الكم. 8 (1991).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0264-9381/​8/​2/​011

[5] جون دي نورتون. "حجة الحفرة". في إدوارد ن.زالتا ، محرر موسوعة ستانفورد للفلسفة. مختبر أبحاث الميتافيزيقيا ، جامعة ستانفورد (2019). طبعة صيف 2019.
https: / / plato.stanford.edu/ archives / sum2019 / إدخالات / spacetime-holearg /

[6] أبهاي أشتقر وجيرزي ليفاندوفسكي. "خلفية الجاذبية الكمية المستقلة: تقرير حالة". الجاذبية الكلاسيكية والكمية 21 ، R53-R152 (2004).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0264-9381/​21/​15/​r01

[7] لي سمولين. "قضية الاستقلال الخلفية". في الأسس الهيكلية للجاذبية الكمية. مطبعة جامعة أكسفورد (2006). arXiv: hep-th / 0507235.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: أوسو / 9780199269693.003.0007
أرخايف: التهاب الكبد-ث / 0507235

[8] بروكوبيو ، أ.موقناكي ، إم أروجو ، إف كوستا ، آي كالافيل ، إي دود ، دي هامل ، إل روزيما ، سي بروكنر ، ب. "التراكب التجريبي لأوامر البوابات الكمومية". نات. الأوامر. 6 (2015).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1038 / ncomms8913

[9] جوليا روبينو ولي أ روزيما وأدريان فيكس وماتيوس أراوجو وجوناس إم زونر ولورينزو إم بروكوبيو وشاسلاف بروكنر وفيليب فالتر. "التحقق التجريبي من ترتيب سببي غير محدد". تقدم العلوم 3 ، e1602589 (2017).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1126 / sciadv.1602589

[10] جوليا روبينو ، لي أ.روزيما ، وفرانشيسكو ماسا ، وماتيوس أراوجو ، وماغدالينا زيخ ، وآسلاف بروكنر ، وفيليب فالتر. "التشابك التجريبي للنظام الزمني". الكم 6 ، 621 (2022).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2022-01-11-621

[11] K. Goswami ، C. Giarmatzi ، M. Kewming ، F. Costa ، C. Branciard ، J. Romero ، and AG White. "أمر سببي غير محدد في تبديل الكم". فيز. القس ليت. 121 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.121.090503

[12] K. Goswami و Y. Cao و GA Paz-Silva و J. Romero و AG White. "زيادة قدرة الاتصال عن طريق تراكب النظام". فيز. Rev. Research 2، 033292 (2020).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.033292

[13] Kejin Wei و Nora Tischler و Si-Ran Zhao و Yu-Huai Li و Juan Miguel Arrazola و Yang Liu و Weijun Zhang و Hao Li و Lixing You و Zhen Wang et al. "التحويل الكمي التجريبي من أجل تعقيد الاتصالات الكمومية المتفوق بشكل كبير". فيز. القس ليت. 122 ، 120504 (2019).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.120504

[14] مارسيو م. تادي ، خايمي كارييني ، دانيال مارتينيز ، تانيا غارسيا ، نايدا غيريرو ، أليستير أ. أبوت ، ماتيوس أراوجو ، سيريل برانشارد ، إستيبان س.غوميز ، ستيفن ب.ولبورن ، لياندرو أوليتا ، وغوستافو ليما. "الميزة الحسابية من التراكب الكمومي لأوامر زمنية متعددة للبوابات الضوئية". PRX كوانتوم 2 ، 010320 (2021).
https: / / doi.org/ 10.1103 / PRXQuantum.2.010320

[15] Yu Guo و Xiao-Min Hu و Zhi-Bo Hou و Huan Cao و Jin-Ming Cui و Bi-Heng Liu و Yun-Feng Huang و Chuan-Feng Li و Guang-Can Guo و Giulio Chiribella. "النقل التجريبي للمعلومات الكمومية باستخدام تراكب الأوامر السببية". فيز. القس ليت. 124 ، 030502 (2020).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.124.030502

[16] جوليا روبينو ولي أ.روزيما ودانييل إبلر وهلير كريستجانسون وسينا سالك وفيليب ألارد جيران وألاستير إيه أبوت وسيريل برانسيارد وساسلاف بروكنر وجوليو شيريبيلا وفيليب فالتر. "تعزيز الاتصالات الكمومية التجريبية عن طريق تراكب المسارات". فيز. القس البحث 3 ، 013093 (2021).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.3.013093

[17] فيليب ألارد غيران وصالسلاف بروكنر. "الموقع المعتمد على المراقب للأحداث الكمية". المجلة الجديدة للفيزياء 20 ، 103031 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aae742

[18] أوغنيان أوريشكوف. "النظم الفرعية والعمليات الكمومية غير المحددة زمنياً: حول وجود عمليات ذات بنية سببية غير محددة في ميكانيكا الكم". الكم 3 ، 206 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-12-02-206

[19] جي شيريبيلا ، جي إم دريانو ، بي. بيرينوتي ، وباء فاليرون. "الحسابات الكمومية بدون بنية سببية محددة". فيز. القس أ 88 ، 022318 (2013).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.88.022318

[20] جي شيريبيلا. "التمييز التام للقنوات الخالية من الإشارات من خلال التراكب الكمي للبنى السببية". فيز. القس أ 86 ، 040301 (R) (2012).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.86.040301

[21] ت.كولناغي ، ج.داريانو ، س.فاشيني ، وب. بيرينوتي. "حساب الكم مع وصلات قابلة للبرمجة بين البوابات". فيز. بادئة رسالة. أ 376 (2012).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1016 / j.physleta.2012.08.028

[22] م أراوجو ، فكوستا ، و Č. بروكنر. "الميزة الحسابية من ترتيب التحكم الكمي للبوابات". فيز. القس ليت. 113 ، 250402 (2014).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.113.250402

[23] أدريان فيكس وماتيوس أراوجو وشاسلاف بروكنر. "التراكب الكمي لترتيب الأطراف كمورد للاتصال". فيز. القس أ 92 ، 052326 (2015).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.92.052326

[24] فيليب ألارد جيران ، وأدريان فيكس ، وماتيوس أروجو ، وساسلاف بروكنر. "ميزة تعقيد الاتصال الأسي من التراكب الكمي لاتجاه الاتصال". فيز. القس ليت. 117 ، 100502 (2016).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.117.100502

[25] دانيال إبلر ، سينا ​​سالك ، وجوليو تشيريبيلا. "تعزيز التواصل بمساعدة النظام السببي غير المحدود". فيز. القس ليت. 120 ، 120502 (2018).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / physrevlett.120.120502

[26] سينا سالك ودانييل إبلر وجوليو تشيريبيلا. "الاتصال الكمي في تراكب الطلبات السببية" (2018). arXiv: 1809.06655v2.
أرخايف: 1809.06655v2

[27] مانيش ك.جوبتا وسين أوجوال "نقل المعلومات الكمومية عن طريق تراكب الترتيب السببي للقياسات غير المتحيزة بشكل متبادل" (2019). arXiv: 1909.13125v1.
أرخايف: 1909.13125v1

[28] S. Shrapnel ، F. Costa ، و G. Milburn. "تحديث القاعدة المولودة". جديد J. Phys. 20 (2018).
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aabe12

[29] أروجو ، سي برانشارد ، إف كوستا ، إيه فيكس ، سي جيارماتزي ، سي بروكنر. "إثبات قابلية الانفصال السببية". جديد. J. فيز. 17 (2015).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​17/​10/​102001

[30] أ. Jamiołkowski. "التحولات الخطية التي تحافظ على التتبع وشبه التعريف الإيجابي للمشغلين". مندوب الرياضيات. فيز 3 ، 275 - 278 (1972).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0034-4877(72)90011-0

[31] مان دوين تشوي. "خرائط خطية موجبة تمامًا على مصفوفات معقدة". تطبيق الجبر الخطي. 10 ، 285 - 290 (1975).
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0024-3795(75)90075-0

[32] ت. هينوساري وم. زيمان. "اللغة الرياضية لنظرية الكم". صحافة جامعة كامبرج. (2012).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1017 / CBO9781139031103

[33] أ. أبوت ، ج. جيارماتزي ، إف كوستا ، سي برانشيارد. "الارتباطات السببية متعددة الأطراف: polytopes وعدم المساواة". فيز. القس أ 94 (2016).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.94.032131

[34] أليستر أبوت وجوليان ويشس وفابيو كوستا وسيريل برانشارد. "عدم السببية متعددة الأطراف حقًا". الكم 1 ، 39 (2017).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2017-12-14-39

[35] J. Wechs ، و A. Abbott ، و C. Branciard. "بشأن تعريف وتوصيف القابلية السببية (غير) متعددة الأطراف". جديد J. Phys. 21 (2019).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aaf352

[36] جان ميرهايم. "الهندسة الإحصائية". التقرير الفني CERN-TH-2538. سيرن (1978). url: http: / / cds.cern.ch/ record / 293594.
http: / / cds.cern.ch/ سجل / 293594

[37] لوكا بومبيلي ، وجوهان لي ، وديفيد ماير ، ورافائيل دي سوركين. "الزمكان كمجموعة سببية". فيز. القس ليت. 59 ، 521-524 (1987).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.59.521

[38] G 't Hooft. "تكميم الجسيمات النقطية في الجاذبية الأبعاد (2 + 1) وتمييز الزمكان". فصل. و Quantum Grav. 13 ، 1023-1039 (1996).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0264-9381/​13/​5/​018

[39] ريناتي لول. "مناهج منفصلة للجاذبية الكمومية بأربعة أبعاد". المراجعات الحية في النسبية 1 ، 13 (1998).
https: / / doi.org/ 10.12942 / lrr-1998-13

[40] فاي داكر. "المجموعات السببية كزمكان منفصل". معاصر. فيز. 47 ، 1-9 (2006).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1080 / 17445760500356833

[41] بابلو أريغي وماريوس كريستودولو وأميليا دوربيك. "التراكبات الكمومية للرسوم البيانية" (2020). arXiv: 2010.13579.
أرخايف: 2010.13579

[42] S. Bartlett، T. Rudolph، and R. Spekkens. "الأطر المرجعية ، وقواعد الاختيار الفائق ، والمعلومات الكمية". القس وزارة الدفاع. فيز. 79 (2007).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.79.555

[43] لاتشلان باركر. “ثبات التقليب في العمليات الكمومية”. أطروحة الشرف. جامعة كوينزلاند. (2020).
https: / / doi.org/10.14264 / 4ab01e5

[44] C. Branciard و M. Araujo و A. Feix و F. Costa و C. Brukner. "أبسط التفاوتات السببية وانتهاكها". جديد J. Phys. 27 (2015).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​18/​1/​013008

[45] دون إن بيج وويليام ك. ووترز. "تطور بدون تطور: ديناميات موصوفة بواسطة مراقبات ثابتة". فيز. القس د 27 ، 2885 - 2892 (1983).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.27.2885

[46] كارلو روفيلي. "ميكانيكا الكم العلائقية". المجلة الدولية للفيزياء النظرية 35 ، 1637-1678 (1996).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1007 / BF02302261

[47] ديفيد بولين. "نموذج لعبة لصياغة علائقية لنظرية الكم". المجلة الدولية للفيزياء النظرية 45 ، 1189-1215 (2006).
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s10773-006-9052-0

[48] فيتوريو جيوفانيتي وسيث لويد ولورينزو ماكوني. "الوقت الكمي". فيز. القس د 92 ، 045033 (2015).
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.92.045033

[49] تاكايوكي مياديرا وليون لوفريدج وبول بوش. "تقريب الملاحظات العلائقية بالكميات المطلقة: مقايضة دقة حجم الكم". مجلة الفيزياء أ: الرياضيات والنظرية 49 ، 185301 (2016).
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8113/​49/​18/​185301

[50] فلامينيا جياكوميني وإستيبان كاسترو-رويز وساسلاف بروكنر. "ميكانيكا الكم وتغاير القوانين الفيزيائية في الأطر المرجعية الكمومية". اتصالات الطبيعة 10 ، 494 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41467-018-08155-0

[51] الكسندر ر. اتش. سميث ومهدي احمدي. "قياس الوقت: تفاعل الساعات والأنظمة". الكم 3 ، 160 (2019).
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2019-07-08-160

[52] لوسيان هاردي. "النسبية العامة التشغيلية: الاحتمالية والاحتمالية والكمية" (2016). arXiv: 1608.06940.
أرخايف: 1608.06940

[53] ماجدالينا زيش ، فابيو كوستا ، وتيموثي سي رالف. "نسبية التراكب الكمومي" (2018). arXiv: 1809.04999.
أرخايف: 1809.04999

دليلنا يستخدم من قبل

[1] ماتيوس كابيلا ، هارشيت فيرما ، فابيو كوستا ، ولوكاس شيبيبي سيليري ، "الترتيب السببي غير المحدد ليس دائمًا موردًا للعمليات الديناميكية الحرارية" ، أرخايف: 2208.03205.

الاستشهادات المذكورة أعلاه من إعلانات ساو / ناسا (تم آخر تحديث بنجاح 2022-11-28 18:53:22). قد تكون القائمة غير كاملة نظرًا لأن جميع الناشرين لا يقدمون بيانات اقتباس مناسبة وكاملة.

لا يمكن أن تجلب استشهد تبادل البيانات أثناء آخر محاولة 2022-11-28 18:53:20: لا يمكن جلب البيانات المستشهد بها من 10.22331 / q-2022-11-28-865 من Crossref. هذا أمر طبيعي إذا تم تسجيل DOI مؤخرًا.

الطابع الزمني:

اكثر من مجلة الكم