УДК 530.16
С. М. К о р о т а е в, Е. О. К и к т е н к о
ПРИЧИННОСТЬ В КВАНТОВЫХ ЗАПУТАННЫХ
СОСТОЯНИЯХ
Рассмотрено приложение к запутанным состояниям нового мето-
да квантового причинного анализа, в котором причинность опре-
деляется без ссылки на запаздывание. Это помогает понять прин-
цип слабой причинности Крамера, допускающий обращение вре-
мени в запутанных состояниях. Получено, что конечная причин-
ность может существовать только в смешанных асимметричных
запутанных состояниях. Вычислены параметры причинности для
серии трехкубитных запутанных состояний и проведено их сравне-
ние с мерами смешанности и запутанности. В простейших случа-
ях формальная мера причинности не противоречит интуитивным
представлениям, но в несколько более сложных ситуациях инту-
иция может приводить к неправильному результату, в то время
как причинный анализ демонстрирует нетривиальную роль асим-
метрии состояния при передаче квантовой информации.
E-mail:
;
Ключевые слова
:
квантовая информация, причинность, запутанные со-
стояния.
1. Введение.
Причинность — один из универсальных физических
принципов, играет двоякую роль. С одной стороны, она позволяет
выбирать физически адекватное решение из набора допустимых мате-
матических решений, с другой — осознание причинно-следственных
взаимосвязей в сложных системах является первым этапом при по-
строении феноменологической модели.
Обычно под принципом причинности не понимается ничего бо-
лее, чем запаздывание следствия относительно причины. Однако сами
понятия “причина” и “следствие” остаются неопределенными. В те-
оретических задачах это может привести к недоразумениям, а при
исследовании сложных явлений — к серьезным ошибкам.
Исследование причинности привело к появлению причинной меха-
ники [1]. Позже из формализации ее идей развился метод причинного
анализа, оказавшийся полезным в широком круге приложений [2, 3].
Недавно был предложен новый метод квантового причинного ана-
лиза [4, 5]. В отличие от классического аналога квантовая причинность
может существовать только в открытых системах. Смешанные кван-
товые состояния также удовлетворяют принципу слабой причинности
[6], допускающему обращение времени.
В работах [4, 5] анализируется набор симметричных (без причин-
ной связи) и асимметричных (причинных) двухкубитных состояний.
В настоящей работе мы рассматриваем более сложные, трехкубит-
ные состояния. Фактически на их примере демонстрируются все ка-
90
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2011. № 3
