Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers

Récemment, il a été reconnu que les structures causales en mécanique quantique permettent de concevoir une nouvelle ressource non classique, connue sous le nom de causalité indéterminée, qui ouvre de nouvelles perspectives en information quantique. Malgré des avancées théoriques significatives et quelques réalisations expérimentales, les implications conceptuelles de la causalité indéterminée restent mal comprises. Dans le même temps, la causalité quantique est devenu un élément fondamental du formalisme mathématique afin d’élucider les divergences entre les approches opérationnelles et spatiotemporelles en physique. Elle a déjà facilité une compréhension améliorée de concepts fondamentaux tels que les événements (Vilasini et Renner, Phys. Rev. Lett. 133, 080201), les faits (Brukner, Nature Phys. 16, 1172–1174, 2020), les entrées/sorties (Chiribella et Liu, Comm. Phys. 5, 190, 2022), les systèmes (Grinbaum, Stud. Hist. Phil. Mod. Phys. 58, 22-30, 2017) et le calcul (Araujo et al., Phys. Rev. A 96, 052315, 2017).
Dans cette thèse, le candidat développera une compréhension systématique des leçons conceptuelles de la causalité indéterminée au sein des cadres classiques, quantiques et des théories probabilistes généralisées (GPT). Il examinera la signification fondamentale des configurations bipartites et multipartites, y compris leurs capacités spatio-temporelles et computationnelles. Pour réaliser des progrès significatifs dans le domaine des fondements de la théorie quantique, le candidat cherchera à appliquer la causalité indéterminée pour approfondir notre compréhension de la théorie quantique standard et de ses interprétations.
Les questions de recherche spécifiques incluent :
• Établir des bases conceptuelles pour l'identification des systèmes et des événements à travers le temps, en particulier en relation avec les ordres causaux indéfinis et les scénarios de « l'ami de Wigner ».
• Placer cette discussion fondamentale émergente dans un cadre philosophique et métaphysique plus large.
• Aborder la notion d'agent/observateur en tant qu'entité théorique plutôt que métathéorique.
Des publications sont attendues dans des revues de physique (PRL, PRA, NJP, Quantum) et/ou dans des revues de philosophie de la physique (Philosophy of Physics, BJPS, Found. Phys., SHPMP). Des collaborations sont prévues avec des groupes en France, en Autriche, en Belgique et au Canada.