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Analisando estruturas causais em teorias probabilísticas generalizadas

Data:


Mirjam Weilenmann1,2 e Roger Colbeck2

1Instituto de Óptica Quântica e Informação Quântica (IQOQI) Viena, Academia Austríaca de Ciências, Boltzmanngasse 3, 1090 Viena, AT
2Departamento de Matemática, Universidade de York, Heslington, York, YO10 5DD, Reino Unido

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Sumário

As estruturas causais nos dão uma maneira de compreender a origem das correlações observadas. Estes foram desenvolvidos para cenários clássicos, mas os experimentos de mecânica quântica necessitam de sua generalização. Aqui estudamos estruturas causais em uma ampla gama de teorias, que incluem tanto a teoria quântica quanto a clássica como casos especiais. Propomos um método para analisar diferenças entre tais teorias baseado na chamada entropia de medição. Aplicamos este método a diversas estruturas causais, derivando novas relações que separam teorias clássicas, quânticas e mais gerais dentro dessas estruturas causais. As restrições que derivamos para as teorias mais gerais são, num certo sentido, requisitos mínimos de qualquer explicação causal nestes cenários. Além disso, fazemos diversas contribuições técnicas que fornecem insights para a análise entrópica de estruturas causais quânticas. Em particular, provamos que para qualquer estrutura causal e para qualquer teoria probabilística generalizada, o conjunto de vetores de entropia alcançáveis ​​forma um cone convexo.

A teoria quântica tem muitas características estranhas que a diferenciam da teoria clássica anterior. Talvez o mais impressionante seja a “ação assustadora à distância”, onde uma medição quântica numa partícula leva a uma atualização de estado noutra que parece ir contra o espírito da teoria da relatividade, embora sem permitir a sinalização superluminal. Na década de 1960, Bell definiu isto com mais precisão, mostrando que a descrição de correlações quânticas num modelo causal requer abandonar a noção de localidade ou modificar a definição habitual de causalidade.

Neste trabalho consideramos noções modificadas de causalidade dentro de uma ampla classe de teorias (teorias probabilísticas generalizadas) que incluem a teoria clássica e a teoria quântica como casos especiais, mas também teorias cujas correlações são mais “assustadoras” do que as da mecânica quântica. Mostramos como derivar restrições causais dentro de tais teorias e aplicar nossa técnica a uma variedade de estruturas causais. Ao estudar a causalidade na teoria pós-quântica mais geral, derivamos restrições que devem ser válidas para quaisquer explicações causais de correlações e, portanto, podem ser entendidas como requisitos mínimos da própria causalidade. Além disso, a comparação das restrições gerais com as da teoria quântica fornece uma maneira de investigar o que há de especial na mecânica quântica.

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Citado por

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As citações acima são de SAO / NASA ADS (última atualização com êxito 2020-02-27 12:15:38). A lista pode estar incompleta, pois nem todos os editores fornecem dados de citação adequados e completos.

Não foi possível buscar Dados citados por referência cruzada durante a última tentativa 2020-02-27 12:15:36: Não foi possível buscar os dados citados por 10.22331 / q-2020-02-27-236 do Crossref. Isso é normal se o DOI foi registrado recentemente.

Fonte: https://quantum-journal.org/papers/q-2020-02-27-236/

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