条件互信息:量子系统中因果推断的广义化

因果关系概念是众多科学解释的基础,然而其在量子领域的扩展尚未得到严格探索。本文提出量子因果指数的发展,这是经典因果推断框架的创新延伸,旨在捕捉量子系统中固有的因果关系。该研究重点关注非对称量子条件互信息(QCMI),结合冯·诺依曼熵,作为量子多体系统中因果影响的方向性度量。研究人员通过QCMI分析自旋链体系,在单个位点实施投影测量作为干预手段,并观测其对远端位点的影响(以中间自旋为条件)。此外,该工作还研究了有效因果传播速度——即QCMI在远端位点显现显著性的传播速率。这些发现揭示了因果影响以有限速度传播的特征,同时伴随相干振荡现象的出现。

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