वैज्ञानिकों ने एक से अधिक उपतंत्रों से मिलकर बनी समग्र क्वांटम प्रणालियों की गणितीय संरचना का सैद्धांतिक तर्काधार पाया है।
क्वांटम यांत्रिकी, सिद्धांत जो सूक्ष्म दुनिया में भौतिक घटनाओं का वर्णन करता है, 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में ब्लैक-बॉडी रेडिएशन वक्र, फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव जैसे प्रयोगात्मक अवलोकनों को समझाने के लिए विकसित किया गया था जब जर्मन भौतिक विज्ञानी मैक्स प्लैंक ने भौतिक प्रयोगों के माध्यम से प्रदर्शित किया था कि ऊर्जा, कुछ स्थितियों में, भौतिक पदार्थ की विशेषताओं को प्रदर्शित कर सकते हैं। बाद के वैज्ञानिकों ने अल्बर्ट आइंस्टीन को पसंद किया, नील्स बोह्र, लुइस डी ब्रोगली, इरविन श्रोडिंगर, और पॉल एम. डिराक ने क्वांटम यांत्रिकी के लिए प्लैंक के सिद्धांत को आगे बढ़ाया – सूक्ष्म दुनिया का सबसे सटीक गणितीय सिद्धांत। शारीरिक रूप से प्रेरित अभिधारणाओं पर निर्मित अन्य भौतिक सिद्धांतों के विपरीत, क्वांटम यांत्रिकी अमूर्त गणितीय स्वयंसिद्धों के साथ शुरू होता है। उदाहरण के लिए, सापेक्षता के विशेष सिद्धांत का दूसरा अभिधारणा कहता है कि कोई भी सूचना समान गति से तेजी से यात्रा नहीं कर सकती है, जबकि क्वांटम यांत्रिकी इस स्वयंसिद्ध के साथ शुरू होती है कि एक भौतिक प्रणाली की स्थिति को जटिल वियोज्य हिल्बर्ट अंतरिक्ष में एक सदिश द्वारा वर्णित किया जाता है।
एक बेहतर भौतिक समझ के लिए तड़पते हुए, वैज्ञानिक अभी भी क्वांटम सिद्धांत की गणितीय संरचना को फिर से प्राप्त करने के अपने प्रयास का अनुसरण कर रहे हैं, जो शारीरिक रूप से प्रेरित अभिधारणाओं से शुरू होता है। पिछली शताब्दी की अंतिम तिमाही के दौरान, क्वांटम सूचना सिद्धांत का आगमन इस ‘पुनर्निर्माण कार्यक्रम’ के प्रति एक नया दृष्टिकोण जोड़ता है।
विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग के एक स्वायत्त संस्थान, एसएन बोस नेशनल सेंटर फॉर बेसिक्स साइंसेज, कोलकाता के शोधकर्ताओं ने हाल ही में इस प्रयास में एक दिलचस्प परिणाम स्थापित किया है। डॉ. माणिक बानिक और उनके समूह ने एक नए सूचना सिद्धांत की मदद ली, जिसे सूचना कारणता का सिद्धांत कहा जाता है, यह देखने के लिए कि समग्र क्वांटम सिस्टम (जिसमें कई क्वांटम ऑब्जेक्ट शामिल हैं) के लिए किस तरह के विवरण स्वाभाविक रूप से अस्वीकृत हैं।
फिजिकल रिव्यू लेटर्स में प्रकाशित एक हालिया शोध लेख ने साबित किया कि विभिन्न गणितीय संभावनाओं के बीच क्वांटम रचना नियम के चयन में सूचना करणीयता महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। वास्तव में, सूचना करणीयता एक रचना नियम को त्याग सकती है जो इस अर्थ में हमारे शास्त्रीय विश्वदृष्टि के करीब है कि परिणामी सिद्धांत केवल शास्त्रीय-समान सहसंबंधों (बेल स्थानीय सहसंबंधों) की अनुमति देगा। यह क्वांटम यांत्रिकी की गणितीय संरचना को प्राप्त करने में अन्य सिद्धांतों पर सूचना करणीय चैंपियन बनाता है। एसएनबीएनसीबीएस से डॉ. बनिक और उनके समूह द्वारा किया गया कार्य इस प्रकार क्वांटम थ्योरी की गणितीय संरचना के प्रति उपन्यास भौतिक औचित्य लाता है।