Nat. Commun. 速递：时间离域子系统上存在违反因果不等式的过程

关键词：量子因果，因果不等式，确定因果序

论文题目：Existence of processes violating causal inequalities on time-delocalised subsystems

论文来源：Nature Communications

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-36893-3

事件的发生有其特定的因果关系吗？量子理论对我们理解因果关系意味着什么？量子效应存在的情况下会出现什么样的新型因果关系？这些问题最近引起了人们极大的兴趣。一方面，它有望为广义相对论和量子理论之间的紧张关系带来新的概念性见解。另一方面，它也为量子信息处理开辟了新的可能性。

最近发表于 Nature Communications 的这篇文章将时间离域子系统可实现性的证明推广到三重过程的所有酉扩张（unitary extension）。该类包含违反因果不等式的过程，即：其可以产生相关性，所述相关性以与设备无关的方式证明与确定因果序（definite causal order）的不相容性。

全文首先回顾了过程矩阵框架以及时间离域子系统的概念。然后作者给出了一般的三重构造，并研究了时间离域子系统上的三重非因果过程的一个例子。最后，他们分析了该发现与因果不等式的假设有关，并证明了确定因果顺序的缺失。

图1. 作为循环回路的过程矩阵方案。

图2. 用时间离域子系统描述量子回路

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