Kausale Datenfusion mit quantenmechanischen Störfaktoren

Aus der modernen Perspektive der kausalen Inferenz ist Bells Theorem – ein fundamentales Merkmal der Quantentheorie – ein besonderer Fall, bei dem Quantenkorrelationen mit der klassischen Kausalitätstheorie unvereinbar sind, und die Verallgemeinerung von Bells Theorem auf Quantennetzwerke hat zu mehreren bahnbrechenden Ergebnissen und neuartigen Anwendungen geführt. Hier betrachten wir das Problem der kausalen Datenfusion, bei dem wir mehrere Datensätze zusammenfügen, die unter heterogenen Bedingungen erhoben wurden. Insbesondere zeigen wir, dass Quantenexperimente beobachtungs- und interventionsbasierte Daten mit einem nicht-klassischen Merkmal erzeugen können, wenn sie zusammengefügt werden, das klassisch nicht reproduziert werden kann. Wir beweisen, dass diese quantenmechanische Nichtklassizität aus der Fusion der Datensätze entsteht und in einer Vielzahl von Szenarien präsent ist, selbst dort, wo eine standardmäßige Bell-Nichtklassizität unmöglich ist. Darüber hinaus zeigen wir, dass eine Nichtklassizität, die genuin aus der Fusion mehrerer Datentabellen stammt, mit Quantenressourcen erreichbar ist. Unsere Arbeit zeigt, dass die Einbeziehung von Interventionen – ein zentrales Werkzeug der kausalen Inferenz – ein mächtiges Werkzeug sein kann, um Nichtklassizität über die Verletzung einer standardmäßigen Bell-Ungleichung hinaus zu erkennen. In einem begleitenden Artikel „Quantum Non-classicality from Causal Data Fusion“ erweitern wir unsere Untersuchung und betrachten alle latenten exogenen kausalen Strukturen mit 3 beobachtbaren Variablen.