Rethinking Causality in Quantum Mechanics

La causalité est centrale pour comprendre les mécanismes de la nature : un événement "A" est la cause d'un autre événement "B". Étonnamment, la causalité ne suit pas cette simple règle en physique quantique : par superposition quantique, on pourrait être amené à croire que "A cause B" et que "B cause A". Cette idée n'est pas seulement importante pour les fondements de la physique, mais elle apporte aussi des avantages pratiques : un circuit quantique avec une causalité aussi indéfinie est plus performant sur le plan informatique qu'un circuit avec une causalité définie. Cette thèse constitue l'une des premières introductions complètes à la causalité quantique et présente un certain nombre d'avancées. Il fournit une extension et une généralisation d'un cadre qui nous permet d'étudier la causalité en mécanique quantique, ouvrant ainsi la voie au reste du travail. Cela comprend : des outils mathématiques pour définir la causalité en termes de probabilités ; des outils informatiques pour prouver la causalité indéfinie dans une expérience ; des moyens pour tester expérimentalement des structures causales particulières ; et enfin un algorithme pour détecter la structure causale exacte dans une expérience quantique.