QFT میں پیمائش کے نظریہ کی طرف: "ناممکن" کوانٹم پیمائش ممکن ہے لیکن مثالی نہیں

QFT میں پیمائش کے نظریہ کی طرف: "ناممکن" کوانٹم پیمائش ممکن ہے لیکن مثالی نہیں

ٹائم سٹیمپ: 27 فروری 2024 5:27 AM

نکولس گیسن اور فلاویو ڈیل سینٹو

اپلائیڈ فزکس کا گروپ، جنیوا یونیورسٹی، 1211 جنیوا، سوئٹزرلینڈ
کنسٹرکٹر یونیورسٹی، جنیوا، سوئٹزرلینڈ

اس کاغذ کو دلچسپ لگتا ہے یا اس پر بات کرنا چاہتے ہیں؟ SciRate پر تبصرہ کریں یا چھوڑیں۔.

خلاصہ

اضافیت اور کوانٹم پیمائش کو ایک ساتھ رکھنے کی سادہ کوششیں خلا کی طرح الگ الگ خطوں کے درمیان سگنلنگ کا باعث بنتی ہیں۔ QFT میں، یہ $textit{ناممکن پیمائش}$ کے نام سے جانے جاتے ہیں۔ ہم یہ ظاہر کرتے ہیں کہ غیر متعلقہ کوانٹم فزکس میں بھی یہی مسئلہ پیدا ہوتا ہے، جہاں مشترکہ غیر مقامی پیمائش (یعنی، نظاموں کے درمیان جو جگہ جگہ الگ رکھے گئے ہیں) عام طور پر سگنلنگ کا باعث بنتے ہیں، جب کہ کوئی بھی سگنلنگ کی توقع نہیں کرے گا (مثال کے طور پر $textit{اصول کی بنیاد پر۔ غیر طبعی مواصلات کی}$)۔ اس سے سوال پیدا ہوتا ہے: جسمانی طور پر کون سے غیر مقامی کوانٹم پیمائش ممکن ہے؟ ہم QFT میں ناممکن پیمائشوں سے آزادانہ طور پر تیار کردہ غیر متعلقہ کوانٹم معلومات کے نقطہ نظر کا جائزہ لیتے ہیں اور مزید تیار کرتے ہیں، اور یہ ظاہر کرتے ہیں کہ یہ دونوں عملی طور پر ایک ہی مسئلے کو حل کر رہے ہیں۔ غیر متعلقہ حل یہ ظاہر کرتا ہے کہ تمام غیر مقامی پیمائشیں $localizable$ ہیں (یعنی، وہ بغیر کسی سگنلنگ کی خلاف ورزی کیے فاصلے پر کی جا سکتی ہیں) لیکن ان کو (i) من مانی طور پر بڑے الجھے ہوئے وسائل کی ضرورت ہو سکتی ہے اور (ii) عام طور پر ایسا نہیں ہو سکتا۔ $مثالی$، یعنی فوری طور پر دوبارہ پیدا کرنے کے قابل نہیں ہیں۔ یہ غور و فکر QFT میں پیمائش کے مکمل نظریہ کی ترقی میں رہنمائی کر سکتے ہیں۔

QFT میں پیمائش کے نظریہ کی طرف: "ناممکن" کوانٹم پیمائش ممکن ہے لیکن مثالی پلیٹو بلاکچین ڈیٹا انٹیلی جنس نہیں۔ عمودی تلاش۔ عی

نمایاں تصویر: "ناممکن پیمائش" بھی غیر متعلقہ کوانٹم فزکس کا مسئلہ ہے۔ الجھی ہوئی ریاستوں کو وسائل کے طور پر استعمال کرتے ہوئے، تاہم نون سگنلنگ کی خلاف ورزی کیے بغیر غیر مقامی پیمائش کرنا ممکن ہے۔ پھر بھی یہ پیمائشیں مثالی نہیں ہو سکتیں۔

مقبول خلاصہ

کوانٹم پیمائش کے ساتھ رشتہ داری کو ضم کرنے کی بے ہودہ کوششیں نظریاتی طور پر دور دراز علاقوں میں فوری مواصلات کا باعث بنتی ہیں۔ یہ کام ظاہر کرتا ہے کہ اس طرح کا مسئلہ، جسے کوانٹم فیلڈ تھیوری (QFT) میں "ناممکن پیمائش" کے نام سے جانا جاتا ہے، غیر متعلقہ کوانٹم فزکس میں بھی ظاہر ہوتا ہے، جہاں مقامی طور پر الگ کیے گئے نظاموں پر کچھ مشترکہ پیمائشیں سگنلنگ کو قابل بنا سکتی ہیں یہاں تک کہ اگر کوئی جسمانی کیریئر دونوں کے درمیان سفر نہ کر رہا ہو۔ جماعتوں.
غیر متعلقہ کوانٹم معلومات میں تحقیق نے QFT میں نظر آنے والے مخمصوں کو متوازی کیا ہے، جو ایک عام بنیادی چیلنج کی تجویز کرتا ہے۔ اہم سوال اس بات کی نشاندہی کرنا ہے کہ کون سے غیر مقامی (یعنی دو یا دو سے زیادہ سسٹمز پر انہیں ایک ہی جگہ لائے بغیر انجام دیا جاتا ہے) کوانٹم پیمائش نو سگنلنگ اصول کو توڑے بغیر ممکن ہے۔ یہ پتہ چلتا ہے کہ غیر مقامی پیمائش نو سگنلنگ کی خلاف ورزی کیے بغیر کی جا سکتی ہے، لیکن ہمیشہ مثالی نہیں ہوسکتی ہے (یعنی، انہیں فوری طور پر مکمل طور پر دہرایا نہیں جا سکتا)۔ مزید یہ کہ وہ اضافی الجھی ہوئی ریاستوں کو وسائل کے طور پر استعمال کرنے کی قیمت پر انجام دے سکتے ہیں۔
یہ بصیرتیں غیر متعلقہ ترتیبات اور QFT دونوں میں کوانٹم پیمائش کے بارے میں ہماری سمجھ کو آگے بڑھانے کے لیے کلید ہیں، ہمیں کوانٹم پیمائش کے ایک متحد نظریہ کے قریب لے جاتی ہیں۔

► BibTeX ڈیٹا

► حوالہ جات

ہے [1] لیو لینڈاؤ اور روڈولف پیئرلز۔ "Erweiterung des Unbestimmtheitsprinzips für die relativistische Quantentheorie"۔ Zeitschrift für Physik 69, 56–69 (1931)۔

ہے [2] پال آرتھر شلپ۔ "زندہ فلسفیوں کی لائبریری، جلد 7۔ البرٹ آئن سٹائن: فلسفی سائنسدان"۔ ٹیوڈر پبلشنگ کمپنی۔ (1949)۔

ہے [3] کے ہیل وِگ اور کے کراؤس۔ "مقامی کوانٹم فیلڈ تھیوری میں پیمائش کی رسمی وضاحت"۔ جسمانی جائزہ D 1، 566 (1970)۔
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevD.1.566

ہے [4] یاکر احرونوف اور ڈیوڈ زیڈ البرٹ۔ "ریلیٹوسٹک کوانٹم فیلڈ تھیوریز میں ریاستیں اور قابل مشاہدہ"۔ جسمانی جائزہ D 21، 3316 (1980)۔
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevD.21.3316

ہے [5] یاکر احرونوف اور ڈیوڈ زیڈ البرٹ۔ "کیا ہم رشتہ داری کوانٹم میکانکس میں پیمائش کے عمل سے سمجھ سکتے ہیں؟"۔ جسمانی جائزہ D 24، 359 (1981)۔
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevD.24.359

ہے [6] Thiago Guerreiro، Bruno Sanguinetti، Hugo Zbinden، Nicolas Gisin، اور Antoine Suarez۔ "سنگل فوٹون اسپیس جیسی اینٹی بنچنگ"۔ طبیعیات کے خطوط A 376, 2174–2177 (2012)۔
https://​doi.org/​10.1016/​j.physleta.2012.05.019

ہے [7] جان ایرمین اور جیوانی ویلنٹ۔ "الجبری کوانٹم فیلڈ تھیوری میں رشتہ داری کی وجہ"۔ سائنس کے فلسفہ میں بین الاقوامی مطالعہ 28، 1–48 (2014)۔
https://​doi.org/​10.1080/​02698595.2014.915652

ہے [8] رافیل ڈی سورکن۔ "کوانٹم فیلڈز پر ناممکن پیمائش"۔ عمومی رشتہ داری میں سمتوں میں: 1993 انٹرنیشنل سمپوزیم کی کارروائی، میری لینڈ۔ جلد 2، صفحہ 293–305۔ (1993)۔

ہے [9] ڈورین فریزر اور ماریا پاپجاورجیو۔ "کیو ایف ٹی کا استعمال کرتے ہوئے مقامی اسپیس ٹائم علاقوں میں ماڈلنگ پیمائش کی تاریخ میں اقساط پر نوٹ"۔ یورپی فزیکل جرنل ایچ 48، 14 (2023)۔
https:/​/​doi.org/​10.1140/​epjh/​s13129-023-00064-1

ہے [10] ماریا پاپجاورجیو اور ڈورین فریزر۔ "ناممکن" کو ختم کرنا: کوانٹم فیلڈ تھیوری کے لیے مقامی پیمائش کے نظریہ پر حالیہ پیش رفت" (2023)۔ arXiv:2307.08524۔
آر ایکس سی: 2307.08524

ہے [11] لیرون بورسٹن، ایان جوب، اور گراہم کیلز۔ "ناممکن پیمائش پر نظرثانی کی گئی"۔ جسمانی جائزہ D 104, 025012 (2021)۔
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevD.104.025012

ہے [12] میں جب. "حقیقی اسکیلر کوانٹم فیلڈ تھیوری میں کازل اسٹیٹ اپڈیٹس"۔ جسمانی جائزہ D 105, 025003 (2022)۔
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevD.105.025003

ہے [13] ایما البرٹینی اور ایان جوب۔ "کیا حقیقی اسکیلر فیلڈز کی مثالی پیمائش کارگر ہیں؟" (2023)۔

ہے [14] کرسٹوفر جے فیوسٹر اور رینر ورچ۔ "کوانٹم فیلڈز اور مقامی پیمائش"۔ ریاضیاتی طبیعیات میں مواصلات 378، 851–889 (2020)۔
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-020-03800-6

ہے [15] کرسٹوفر جے فیوسٹر۔ "خمیدہ اسپیس ٹائمز میں کوانٹم فیلڈ تھیوری کے لیے عام طور پر ہموار پیمائش کی اسکیم"۔ کشش ثقل کے نظریہ میں کوانٹم تھیوری میں پیشرفت اور وژن میں: طبیعیات اور ریاضی کی بنیادوں کو ختم کرنا۔ صفحات 253–268۔ اسپرنگر (2020)۔
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-030-38941-3_11

ہے [16] Henning Bostelmann، Christopher J Fewster، اور Maximilian H Ruep۔ "ناممکن پیمائش کے لیے ناممکن آلات کی ضرورت ہوتی ہے"۔ جسمانی جائزہ D 103, 025017 (2021)۔
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevD.103.025017

ہے [17] کرسٹوفر جے فیوسٹر اور رینر ورچ۔ "کوانٹم فیلڈ تھیوری میں پیمائش" (2023)۔ arXiv:2304.13356۔
آر ایکس سی: 2304.13356

ہے [18] نکولس گیسن۔ "کوانٹم موقع: غیر مقامییت، ٹیلی پورٹیشن اور دیگر کوانٹم معجزات"۔ اسپرنگر۔ (2014)۔
https:/​/​doi.org/​10.1007/​978-3-319-05473-5

ہے [19] یاکر احرونوف، ڈیوڈ زیڈ البرٹ، اور لیو ویدمین۔ "ریلیٹوسٹک کوانٹم تھیوری میں پیمائش کا عمل"۔ جسمانی جائزہ D 34، 1805 (1986)۔
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevD.34.1805

ہے [20] سینڈو پوپیسکو اور لیو وید مین۔ "غیر مقامی کوانٹم پیمائش پر وجہ کی پابندیاں"۔ جسمانی جائزہ A 49، 4331 (1994)۔
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.49.4331

ہے [21] بیری گروزمین اور لیو ویڈ مین۔ "مصنوعات کی حالت کے ساتھ غیر مقامی متغیرات"۔ جرنل آف فزکس اے: ریاضی اور جنرل 34، 6881 (2001)۔
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0305-4470/​34/​35/​313

ہے [22] بیری گروزمین اور بینی ریزنک۔ "سیمی لوکل اور غیر زیادہ سے زیادہ الجھی ہوئی ریاستوں کی پیمائش"۔ جسمانی جائزہ A 66، 022110 (2002)۔
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.66.022110

ہے [23] لیو وید مین۔ "غیر مقامی متغیرات کی فوری پیمائش"۔ فزیکل ریویو لیٹرز 90، 010402 (2003)۔
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevLett.90.010402

ہے [24] بیری گروزمین، بینی ریزنک، اور لیو ویڈمین۔ "غیر مقامی متغیرات کی فوری پیمائش"۔ جرنل آف ماڈرن آپٹکس 50، 943–949 (2003)۔
https://​doi.org/​10.1080/​09500340308234543

ہے [25] ایس آر کلارک، اے جے کونر، ڈی جیکس، اور ایس پوپیسکو۔ "فوری طور پر غیر مقامی کوانٹم پیمائش کا الجھانا"۔ طبیعیات کا نیا جریدہ 12، 083034 (2010)۔
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​12/​8/​083034

ہے [26] سلمان بیگی اور رابرٹ کونگ۔ "پوزیشن بیسڈ کرپٹوگرافی کے لیے ایپلی کیشنز کے ساتھ فوری غیر مقامی کوانٹم کمپیوٹیشن کو آسان بنایا گیا"۔ طبیعیات کا نیا جریدہ 13، 093036 (2011)۔
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​13/​9/​093036

ہے [27] ایلون گونزالز اور ایرک چتامبر۔ "فوری نان لوکل کوانٹم کمپیوٹیشن پر پابندیاں"۔ آئی ای ای ای ٹرانزیکشنز آن انفارمیشن تھیوری 66، 2951–2963 (2019)۔
https://​/​doi.org/​10.1109/​TIT.2019.2950190

ہے [28] ڈیوڈ بیک مین، ڈینیل گوٹسمین، مائیکل اے نیلسن، اور جان پریسکل۔ "کازل اور لوکلائز ایبل کوانٹم آپریشنز"۔ جسمانی جائزہ A 64، 052309 (2001)۔
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.64.052309

ہے [29] نکولس گیسن۔ "کوانٹم ٹیلی پورٹیشن کے 25 سال بعد الجھنا: کوانٹم نیٹ ورکس میں مشترکہ پیمائش کی جانچ"۔ اینٹروپی 21، 325 (2019)۔
https://​doi.org/​10.3390/​e21030325

ہے [30] Flavio Del Santo، Jakub Czartowski، Karol Życzkowski، اور Nicolas Gisin۔ "آئی ایس او الجھے ہوئے اڈے اور مشترکہ پیمائش" (2023)۔ arXiv:2307.06998۔
آر ایکس سی: 2307.06998

ہے [31] سیبسٹین ڈی بون، رنشینگ اویانگ، کینتھ گڈینوف، اور ڈیوڈ ایلکوس۔ "بیل جوڑوں کے ساتھ کثیر الجہتی GHZ ریاستوں کو بنانے اور کشید کرنے کے پروٹوکولز"۔ کوانٹم انجینئرنگ 1، 1-10 (2020) پر IEEE ٹرانزیکشنز۔
https://​doi.org/​10.1109/​TQE.2020.3044179

ہے [32] ٹین وین ڈیر لگٹ۔ "کوانٹم آپریشنز پر رشتہ داری کی حدود" (2021)۔ arXiv:2108.05904۔
آر ایکس سی: 2108.05904

ہے [33] ٹائلو ایگلنگ، ڈرک شلنگ مین، اور رین ہارڈ ایف ورنر۔ "Semicausal آپریشنز نیم مقامی ہیں"۔ یورو فزکس کے خطوط 57، 782 (2002)۔
https://​doi.org/​10.1209/​epl/​i2002-00579-4

ہے [34] ایرک جی کیولکانٹی، رافیل شاویز، فلیمینیا جیاکومینی، اور ییونگ چیرنگ لیانگ۔ "کوانٹم فزکس کی بنیادوں پر تازہ تناظر"۔ فطرت کا جائزہ طبیعیات 5، 323–325 (2023)۔
https://​doi.org/​10.1038/​s42254-023-00586-z

ہے [35] Eric Chitambar، Debbie Leung، Laura Mančinska، Maris Ozols، اور Andreas Winter۔ "ہر وہ چیز جو آپ ہمیشہ LOCC کے بارے میں جاننا چاہتے تھے (لیکن پوچھنے سے ڈرتے تھے)"۔ ریاضیاتی طبیعیات میں مواصلات 328, 303–326 (2014)۔
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-014-1953-9

ہے [36] بیری گروسمین اور سرگی اسٹریلچک۔ "کوانٹم سٹیٹس کو فوری طور پر الگ کرنے کے لیے الجھنے کی زیادہ سے زیادہ مقدار"۔ جسمانی جائزہ A 92، 052337 (2015)۔
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.92.052337

ہے [37] Giorgos Eftaxias، Mirjam Weilenmann، اور Roger Colbeck۔ "باکس ورلڈ میں مشترکہ پیمائش اور انفارمیشن پروسیسنگ میں ان کا کردار" (2022)۔ arXiv:2209.04474۔
https://​/​doi.org/​10.1103/​PhysRevA.108.062212
آر ایکس سی: 2209.04474

ہے [38] البرٹ مچ اور رینر ورچ۔ "کوانٹم فیلڈ تھیوری میں سپر لومینل لوکل آپریشنز: ایک پنگ پونگ بال ٹیسٹ" (2023)۔ arXiv:2308.16673۔
https://​doi.org/​10.3390/​universe9100447
آر ایکس سی: 2308.16673

ہے [39] جوزف ماریا جوچ اور کانسٹینٹن پیرون۔ "کوانٹل پروپوزیشن سسٹم کی ساخت پر"۔ Helvetica Physica Acta 42, 842–848 (1969)۔

ہے [40] کانسٹینٹن پیرون۔ "محوری مقدار"۔ Helvetica Physica Acta 37, 439 (1964)۔

ہے [41] این گیسن۔ "مقامی طور پر الگ کیے گئے کوانٹم سسٹمز کی پراپرٹی جالی"۔ ریاضیاتی طبیعیات پر رپورٹس 23، 363–371 (1986)۔
https:/​/​doi.org/​10.1016/​0034-4877(86)90031-5

کی طرف سے حوالہ دیا گیا

یہ مقالہ کوانٹم میں کے تحت شائع کیا گیا ہے۔ Creative Commons انتساب 4.0 انٹرنیشنل (CC BY 4.0) لائسنس کاپی رائٹ اصل کاپی رائٹ ہولڈرز جیسے مصنفین یا ان کے اداروں کے پاس رہتا ہے۔

ٹائم اسٹیمپ:

سے زیادہ کوانٹم جرنل