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背景独立性和量子因果结构

拉克兰帕克和法比奥科斯塔

昆士兰大学数学与物理学院工程量子系统中心,昆士兰州4072,澳大利亚

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抽象

量子力学不同于相对论的一个关键方式是它需要一个固定的时空背景参考系。 事实上,这似乎是统一这两种理论的主要概念障碍之一。 此外,这两种理论的结合有望产生非经典的或“不确定的”因果结构。 在本文中,我们提出了过程矩阵形式主义的背景独立公式——一种允许不确定因果结构的量子力学形式——同时保留了操作上明确定义的测量统计数据。 我们通过假设测量结果在离散的时空“块”(我们认为是物理实验室)上的任意概率分布,然后要求该分布在实验室的任何排列下不变。 我们发现 (a) 人们仍然获得具有背景独立性的非平凡的、不确定的因果结构,(b) 我们失去了在不同实验室中进行本地操作的想法,但可以通过将参考框架编码到我们系统的物理状态中来恢复它, (c) 置换不变性强加了令人惊讶的对称性约束,尽管形式上类似于超选规则,但不能这样解释。

►BibTeX数据

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被引用

[1] Matheus Capela、Harshit Verma、Fabio Costa 和 Lucas Chibebe Céleri,“不确定的因果顺序并不总是热力学过程的资源”, 的arXiv:2208.03205.

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