Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > quant-ph > arXiv:2502.17576

帮助 | 高级搜索

量子物理

arXiv:2502.17576 (quant-ph)
[提交于 2025年2月24日 ]

标题: 量子排列下的不变性排除了反统计学

标题: Invariance under quantum permutations rules out parastatistics

Authors:Manuel Mekonnen, Thomas D. Galley, Markus P. Mueller
摘要: 在粒子交换下保持不变的量子系统要么是玻色子,要么是费米子,尽管从理论上讲,量子理论可能允许在排列下出现其他类型的行为。但为什么我们在自然界中没有观察到这样的“分数量子”呢?对这个问题的分析以前主要局限于特定的量子场论模型。在这里,我们给出了两个独立的论点,从量子信息理论和关于内部量子参考系的最新研究出发,普遍排除了拟统计行为。首先,我们引入了一个完全不变性的概念:量子系统不仅应在排列下保持其局部状态,还应保持它们关于其他系统的量子信息,这类似于量子信息理论中的完全正性概念。其次,我们要求量子系统在量子排列下保持不变,即那些条件依赖于排列不变可观测量值的排列。对于这两种情况,我们证明了相应的原理只有在粒子是玻色子或费米子时才成立。我们的结果展示了量子参考系如何揭示量子物理中的一个长期问题,它们强调了量子信息组成结构的关键作用,并展示了最近提出的量子协变原理的解释力以及微妙的局限性。
摘要: Quantum systems invariant under particle exchange are either Bosons or Fermions, even though quantum theory could in principle admit further types of behavior under permutations. But why do we not observe such "paraparticles" in nature? The analysis of this question was previously limited primarily to specific quantum field theory models. Here we give two independent arguments that rule out parastatistics universally, originating in quantum information theory and recent research on internal quantum reference frames. First, we introduce a notion of complete invariance: quantum systems should not only preserve their local state under permutations, but also the quantum information that they carry about other systems, in analogy to the notion of complete positivity in quantum information theory. Second, we demand that quantum systems are invariant under quantum permutations, i.e. permutations that are conditioned on the values of permutation-invariant observables. For both, we show that the respective principle is fulfilled if and only if the particle is a Boson or Fermion. Our results show how quantum reference frames can shed light on a longstanding problem of quantum physics, they underline the crucial role played by the compositional structure of quantum information, and they demonstrate the explanatory power but also subtle limitations of recently proposed quantum covariance principles.
评论: 16+12页,2张图
主题: 量子物理 (quant-ph) ; 高能物理 - 理论 (hep-th)
引用方式: arXiv:2502.17576 [quant-ph]
  (或者 arXiv:2502.17576v1 [quant-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2502.17576
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Markus P. Mueller [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2025 年 2 月 24 日 19:01:11 UTC (233 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
quant-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-02
切换浏览方式为:
hep-th

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号