منذ عام 1995 و حتي الآن تم نشر أوراق كثيرة جدا عن نماذج سببية تفسر عجائب مكانيكا الكم بل أصبح هذا الاتجاه هو المشروع المرشح بقوة للدمج بين النسبية العامة و ميكانيكا الكم كما أنه الوحيد الذي استطاع تقديم خوارزميات للكشف عن العلاقات السببية داخل العالم الكمي مما يعطى دفعة كبيرة لتقنيات التعلم العميق في البرمجيات. و هذه النماذج تتراوح في قوتها
و هي تتعامل مع السببية باعتبارها قيود محددة مفروضة على المتغيرات داخل التجربة و علي فضاء الاحتمالات كذلك و هذا تعريف صحيح متسق مع مفهوم الإفتقار السببى الذى نعتمده فى فهم السببية. و الذى يجعل هذا التفسير قابلا للاختبار التجريبي هو عامل التدخل intervention الذي يترتب عليه تغير في النتائج مما يؤكد علي وجود مؤثر عام common cause يحكم الأمر برمته.
و يضربون المثل علي ذلك بارتفاع معدلات الغرق في نفس الأيام التى يرتفع فيها معدل تناول الآيس كريم فإن كنا عاجزين عن رصد العلاقة المباشرة بين الحدثين cause-and-effect فيمكننا رصد سبب عام يؤثر عليهما جميعا و هو زيادة الحرارة.
و مثال آخر هو تأثير دواء معين علي الرجال و النساء و رصد أن معدلات استفادة الرجال منه أفضل مما يجعل هناك علاقة بين تحديد الجنس و مفعول الدواء رغم أنه قد يكون السبب العام وراء ذلك هو سرعة الرجال في التداوى عموما للاستئناف أعمالهم التي تتطلب مجهود بدني أكبر و يمكن التحقق من الأمر "بالتدخل " و عمل تجربة علي مجموعة من الرجال و النساء لا يكون أخذ الدواء فيها اختياري.
نفس الأمر يكون في إرسال إشارة من مختبر لآخر فبسبب التشابك الكمي و التراكب و الطبيعة الموجية للجسيمات يكون انتشارها بين المختبرين لحظي أما رصد الإشارة فمتعلق بسرعة الضوء فينتج عن ذلك أنك لا تستطيع أن تقول هل مسار الإشارة كان من أ إلي ب أو من ب إلي أ أو كلاهما و يقولون أن هذا لا يتنافي مع النموذج السببي و أنه بإضافة مختبر ثالث يمكننا التدخل و اختبار القيود السببية.
هذه بعض الروابط لأبحاث النماذج السببية الكمومية المنشورة في كبري المجلات العلمية.
و هناك مشروع بحثي بعنوان q-causal يضم معظم الفرق البحثية العاملة في مجال السببية الكمية بدأ في العام الماضي و مستمر حتي 2021 بإذن الله و أظن أن التشغيب علي السببية بفيزياء الكم قد انتهي عصره.
1-Allen, J.-M. A., Barrett, J., Horsman, D. C., Lee, C. M. & Spekkens, R. W. Quantum common causes and quantum causal models. Phys. Rev. X 7, 031021 (2017).
https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevX.7.031021
2-Leifer, M. S. Quantum dynamics as an analog of conditional probability. Phys. Rev. A 74, 042310 (2006).
https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.74.042310
3-Chiribella, G., D’Ariano, G. M. & Perinotti, P. Theoretical framework for quantum networks. Phys. Rev. A 80, 022339 (2009)
https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.80.022339
4-Coecke, B. & Spekkens, R. W. Picturing classical and quantum Bayesian inference. Synthese 186, 651–696 (2012).
https://link.springer.com/article/10.1007/s11229-011-9917-5
5-Leifer, M. S. & Spekkens, R. W. Towards a formulation of quantum theory as a causally neutral theory of Bayesian inference. Phys. Rev. A 88, 052130 (2013).
https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.88.052130
6-Henson, J., Lal, R. & Pusey, M. F. Theory-independent limits on correlations from generalized Bayesian networks. New J. Phys. 16, 113043 (2014).
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/16/11/113043
7-Pienaar, J. & Brukner, Č. A graph-separation theorem for quantum causal models. New J. Phys. 17, 073020 (2015).
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/16/11/113043
8-Costa, F. & Shrapnel, S. Quantum causal modelling. New J. Phys. 18, 063032 (2016).
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/18/6/063032/meta
9-Portmann, C., Matt, C., Maurer, U., Renner, R. & Tackmann, B. Causal boxes: quantum information-processing systems closed under composition. IEEE Trans. Inf. Theory 63, 3277–3305 (2017).
https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7867830
10-G. Chiribella and D. Ebler, Quantum speedup in the identification of cause-effect relations, Nature Comm. 10, 1472 (2019).https://www.nature.com/articles/s41467-019-09383-8
11-MacLean, J.-P. W., Ried, K., Spekkens, R. W. & Resch, K. J. Quantum-coherent mixtures of causal relations. Nat. Commun. 8, 15149 (2017).
https://www.nature.com/articles/ncomms15149
12-Wood, C. J. & Spekkens, R. W. The lesson of causal discovery algorithms for quantum correlations: causal explanations of Bell-inequality violations require fine-tuning. New J. Phys. 17, 033002 (2015).
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/17/3/033002
13-Fitzsimons, J. F., Jones, J. A. & Vedral, V. Quantum correlations which imply causation. Sci. Rep. 5, 18281 (2015).
https://www.nature.com/articles/srep18281
14-Ried, K. et al. A quantum advantage for inferring causal structure. Nat. Phys. 11, 414–420 (2015).
https://www.nature.com/articles/nphys3266
15-Chaves, R., Majenz, C. & Gross, D. Information–theoretic implications of quantum causal structures. Nat. Commun. 6, 5766 (2015).
https://www.nature.com/articles/ncomms6766
16-Giarmatzi, C. & Costa, F. A quantum causal discovery algorithm. npj Quantum Inf. 4, 17 (2018).
https://www.nature.com/articles/s41534-018-0062-6
17-Chiribella, G., D'Ariano, G. M., & Perinotti, P. (2012, March). Informational axioms for quantum theory. In FOUNDATIONS OF PROBABILITY AND PHYSICS-6 (Vol.
https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.3688980
18-Chiribella, G., D’Ariano, G. M., & Perinotti, P. (2011). Informational derivation of quantum theory. Physical Review A, 84(1), 012311
https://journals.aps.org/pra/abstract/10.1103/PhysRevA.84.012311
19-Oreshkov, O., & Giarmatzi, C. (2016). Causal and causally separable processes. New Journal of Physics, 18(9), 093020.
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/18/9/093020/meta
20-Costa, F., & Shrapnel, S. (2016). Quantum causal modelling. New Journal of Physics, 18(6), 063032.
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/18/6/063032
21-Araújo, M., Branciard, C., Costa, F., Feix, A., Giarmatzi, C., & Brukner, Č. (2015). Witnessing causal nonseparability. New Journal of Physics, 17(10), 102001.
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/17/10/102001
22-Feix, A., & Brukner, C. (2017). Quantum superpositions ofcommon-cause'anddirect-cause'causal structures. New Journal of Physics, 19(12).
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1367-2630/aa9b1a
23-Chaves, R., Lemos, G. B., & Pienaar, J. (2018). Causal Modeling the Delayed-Choice Experiment. Physical review letters, 120(19), 190401.
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.190401
24-Barrett, J., Lorenz, R., & Oreshkov, O. (2019). Quantum Causal Models. arXiv preprint arXiv:1906.10726.
https://arxiv.org/abs/1906.10726
25- https://www.templeton.org/grant/causality-in-the-quantum-world-harnessing-quantum-effects-in-causal-inference-problems
26-Przewięźlikowski, M., Grabowski, M., Kurzyk, D., & Rycerz, K. (2019, June). Support for High-Level Quantum Bayesian Inference. In International Conference on Computational Science (pp. 764-770). Springer, Cham.
https://link.springer.com/article/10.1007/s11128-016-1431-8
27-Hardy, L. (2007). Towards quantum gravity: a framework for probabilistic theories with non-fixed causal structure. Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, 40(12), 3081.
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1751-8113/40/12/S12
28-Goswami, K., Giarmatzi, C., Kewming, M., Costa, F., Branciard, C., Romero, J., & White, A. G. (2018). Indefinite causal order in a quantum switch. Physical review letters, 121(9), 090503.
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.090503
29-D’Ariano, G. M. (2018). Causality re-established. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 376(2123), 20170313.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5990655/
30-Brukner, Č. (2014). Quantum causality. Nature Physics, 10(4), 259.
https://www.nature.com/articles/nphys2930
تعليقات
إرسال تعليق