A change of perspective: switching quantum reference frames via a perspective-neutral framework

Augustin Vanrietvelde; Philipp A. Hoehn; Flaminia Giacomini; Esteban Castro-Ruiz

doi:10.22331/q-2020-01-27-225

视角的改变：通过视角-中性框架切换量子参考框架

奥古斯汀·范里特维尔德¹,菲利普·霍恩^1,2弗拉米尼娅·贾科米尼^1,2和Esteban Castro-Ruiz^1,2

¹奥地利科学院量子光学和量子信息研究所，奥地利维也纳1090号波尔兹曼加街3号
²维也纳大学物理系维也纳量子科学与技术中心（VCQ），地址：奥地利维也纳1090，Boltzmanngasse 5

出版：	2020-01-27年，第4卷，第225页
印记：	arXiv:1809.00556v4型
Doi公司：	https://doi.org/10.22331/q-2020-01-27-225
引用：	量子4225（2020）。

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摘要

在量子引力和量子基础中，一旦将实验室视为物理系统，就不可避免地要将参考系从根本上视为量子系统。因此，这两个领域都面临着如何描述与量子参考系相关的物理以及如何关联与不同此类选择相关的描述的问题。在这里，我们利用这两个领域的思想之间富有成果的相互作用，开始开发一种统一的方法来实现量子参考系之间的转换，最终目的是涵盖量子物理和引力物理。特别是，利用重力启发的对称原理，强制物理观测结果为关系型，并导致描述中的固有冗余，我们开发了透视-中性结构，该结构包含所有框架透视，并通过其进行更改。我们表明，在经典理论和量子理论中，以特定框架为视角相当于固定了与对称相关的冗余，而改变视角对应于对称变换。我们使用约束系统的语言来实现这一点，它自然地对对称性进行编码。在一个简单的一维模型中，我们恢复了[1]将它们嵌入透视-中性框架中。利用它们，我们说明了被观测系统的纠缠和经典性是如何依赖于量子框架透视的。我们的操作语言也启发了我们对Dirac和我们模型中的约化量子化理论分别作为透视-中性和透视量子理论的新解释，并揭示了它们之间的明确联系。有鉴于此，我们对量子引力中的“量子广义协方差”和微分同态对称性之间的关系提出了新的看法。

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