关于量子信息的洛伦兹对称性

佩雷斯、斯库多和特尔诺在相对论量子信息论中的奠基性成果表明,冯·诺依曼熵并不具有洛伦兹不变性。受"量子比特构建现实"范式启发,本研究证明量子信息的洛伦兹对称性可在前时空背景下自然涌现,无需借助位置或动量等外部变量。通过称为"线性熵守恒"的信息论基本原理,该团队推导出受限洛伦兹群SO+(1,3)对单量子比特内禀自由度的自然作用,并揭示相对论性量子比特线性熵的洛伦兹不变性实为更普遍现象的特例——任何被称作"W矩阵"算符的谱不变量都是SL(2,ℂ)⊗n不变标量。由此证明:对于所有n量子比特态,线性n体量子互信息均具有SL(2,ℂ)⊗n不变性。最后研究表明,单重态双量子比特关联函数可在可观测量空间上诱导出闵可夫斯基度规,其对称群为完整洛伦兹群SO(1,3)。这些发现从量子信息内禀特性出发,确证了相对论时空结构的自然涌现机制,与"量子比特构建现实"范式高度吻合。

作者单位: VIP可见
页数/图表: 登录可见
提交arXiv: 2026-04-08 18:10

量科快讯