事件之间的因果顺序能否在量子力学中发生变化

  维也纳大学和奥地利科学院的研究人员开发了一个新的理论框架来描述量子力学中的因果结构如何变换。他们分析了量子力学在哪些条件下允许世界的因果结构变得“模糊”。在这种情况下,不可能有固定的事件顺序。结果发表在Physical Review X杂志上。

  事件以固定的因果顺序一个接一个地发生的想法是我们对物理世界的直观描述的一部分。想象一下,Alice可以通过连接它们的电线向Bob发送消息。爱丽丝决定烧烤,可以通过电线连接邀请鲍勃。如果他被邀请,鲍勃决定准备一些Ćevapčići带来。这是一个例子,其中Alice决定邀请Bob去烧烤的事件影响Bob决定准备食物的事件。这种事件顺序是一种明确的因果结构。然而,对量子力学基础的研究表明,在量子水平上,因果结构可能是“不确定的”。在无限期的因果结构中,可能没有事件发生的固定顺序,即

  如果因果关系确实无限期,那么无限期的因果结构会从何而来?它们是否可以动态获得,以便明确的因果结构变得无限期?如果是这样,在哪种情况下会发生这种情况?对这些问题的回答将是非凡的,因为它们将揭示量子世界中因果关系的本质。

  在最近的一篇论文中发表在物理评论X期刊上由维也纳大学的ČaslavBrukner和维也纳奥地利科学院的量子光学和量子信息研究所领导的一组物理学家表明,如果因果结构的动力学是连续的和可逆的,那么一个明确的因果结构就永远不会变得无限期。在我们的例子中,连接Alice和Bob的线的弯曲或拉伸(连续和可逆转换)不会导致因果结构的任何变化,因为Alice仍然可以到达Bob。如果想要改变因果结构,则必须断开并重新连接导线(不连续)或更换导线(不可逆)。研究人员还研究了更复杂的情况,其中涉及更多的政党。例如,第三人的决定,Charly,

  “我们的研究结果表明,在连续性和可逆性的物理合理假设下,具有明确因果顺序的世界永远不会成为具有无限因果顺序的世界,反之亦然,”该论文的作者之一埃斯特万卡斯特罗说。这种洞察力可以更全面地理解因果关系在量子世界中的作用。

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