情報理論に基づくエネルギーおよび速度の上限の導出

情報理論的な洞察は量子物理学の多くの分野で有益であることが証明されてきました。しかし、ユニタリー進化や自己共役観測量といったヒルベルト空間の構造に頼らずに、純粋に情報理論的原理から量子系の基本的な力学を導出できるのでしょうか？本稿では、力学が情報的非平衡の条件、すなわちシステムの状態が、同一に準備された系の場に関連した参照状態からの逸脱に起因するモデルを提供します。この考えを3つの基本的な情報理論的原理と組み合わせることで、量子理論におけるエネルギーの主要な特徴を捉えるエネルギーの概念を導出しました：それは観測可能であり、下限が存在し、時間進化に対して不変であり、力学の生成子と一対一対応し、状態変化の速度と定量的に関連しています。我々の結果は、量子進化の速度に関するマンデルスタム-タム限界の情報理論的再構築を提供し、動力学的概念と情報理論的概念の橋渡しを確立します。