1Institut d'optique quantique et d'information quantique (IQOQI) Vienne, Académie autrichienne des sciences, Boltzmanngasse 3, 1090 Vienne, AT
2Département de mathématiques, Université de York, Heslington, York, YO10 5DD, UK
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Abstract
Les structures causales nous permettent de comprendre l'origine des corrélations observées. Celles-ci ont été développées pour des scénarios classiques, mais les expériences de mécanique quantique nécessitent leur généralisation. Ici, nous étudions les structures causales dans un large éventail de théories, qui incluent à la fois la théorie quantique et la théorie classique comme cas particuliers. Nous proposons une méthode d'analyse des différences entre ces théories basée sur ce que l'on appelle l'entropie de mesure. Nous appliquons cette méthode à plusieurs structures causales, en dérivant de nouvelles relations qui séparent les théories classiques, quantiques et plus générales au sein de ces structures causales. Les contraintes que nous dérivons pour les théories les plus générales sont en un sens des exigences minimales de toute explication causale dans ces scénarios. De plus, nous apportons plusieurs contributions techniques qui donnent un aperçu de l'analyse entropique des structures causales quantiques. En particulier, nous prouvons que pour toute structure causale et pour toute théorie probabiliste généralisée, l'ensemble des vecteurs d'entropie réalisables forme un cône convexe.
Résumé populaire
Dans ce travail, nous considérons des notions modifiées de causalité au sein d'une large classe de théories (théories probabilistes généralisées) qui incluent la théorie classique et quantique comme cas particuliers, mais aussi des théories dont les corrélations sont plus "effrayantes" que celles de la mécanique quantique. Nous montrons comment dériver des contraintes causales dans de telles théories et appliquons notre technique à une variété de structures causales. En étudiant la causalité dans la théorie post-quantique la plus générale, nous dérivons des contraintes qui doivent être valables pour toute explication causale des corrélations, et peuvent donc être comprises comme des exigences minimales de la causalité elle-même. De plus, en comparant les contraintes générales à celles de la théorie quantique, on obtient un moyen d'étudier ce qui est spécial dans la mécanique quantique.
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Cité par
[1] V. Vilasini et Roger Colbeck, « Analyse des structures causales à l'aide des entropies de Tsallis », Examen physique A 100 6, 062108 (2019).
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Source : https://quantum-journal.org/papers/q-2020-02-27-236/
