Ordem Causal Indefinida e Coordenadas Quânticas

Classicamente, a ordem causal de dois eventos A e B separados no tempo é fixa — ou A antes de B ou B antes de A. Isso não é mais verdade na teoria quântica, onde é possível encontrar superposições de ordens causais. O switch quântico é um dos processos mais proeminentes com ordem causal indefinida. Realizações ópticas do switch quântico foram implementadas com sucesso em experimentos, mas alguns argumentam que isso apenas simula um processo com ordem causal indefinida e que uma superposição de métricas de espaço-tempo é necessária para uma realização verdadeira. Aqui, fornecemos uma definição relativística de ordem causal entre eventos definidos operacionalmente que define um observável significativo tanto no sentido da relatividade geral quanto na mecânica quântica. Importante, esse observável não diferencia entre a ordem causal indefinida implementada em um banco óptico e o switch quântico gravitacional, um experimento de Gedanken onde a ordem causal indefinida é alcançada por uma superposição quântica de campos gravitacionais. Portanto, nossos resultados suportam a tese de que o switch quântico óptico é tão real quanto sua contraparte gravitacional, que utiliza o comportamento quântico do espaço-tempo.