Is a system's wave function in one-to-one correspondence with its elements of reality?
虽然量子力学是我们最成功的物理理论之一,但关于波函数--理论的中心对象--的解释一直存在着长期的争论。两个突出的观点是(i)它对应于现实的一个元素,即在测量之前存在的客观属性,(ii)它是关于某种潜在现实的主观知识状态。最近的一个结果[Pusey et al. arXiv:1111.3328]对主观解释提出了质疑,表明它与某些物理上合理的假设相矛盾,特别是可以准备多个系统,使得它们的现实元素不相关。在这里,我们表明,仅基于测量设置可以自由选择的假设,系统的波函数与其现实元素一一对应。这也消除了主观解释的可能性。
2012-04-12 quant-ph
Lorentzian Quantum Reality: Postulates and Toy Models
我们在闵可夫斯基空间或其他背景时空中描述了相对论量子理论或量子场论的一个新的实在论版本的假设,并具有适当的渐近性质。我们举例说明它们在玩具模型中的应用。
2018-07-23 quant-ph
The Meaning of Elements of Reality and Quantum Counterfactuals -- Reply to Kastner
本文是对Kastner [Found. Phys.,即将出版,quant-ph/9807037],其中她继续在时间对称的量子理论的框架内批评Aharonov-Bergman-Lebowitz规则的反事实用法,特别是通过分析三个盒子的"悖论“。有人认为这种批评是站不住脚的。解释了三盒例子的特殊性。它解释说,在时间对称的量子理论的框架中,现实的元素是反事实的陈述,因此,即使是相互冲突的现实元素也可以与单个粒子相关联。它表明如何“反事实”的现实元素可以是有用的物理实验(三个盒子的例子)的分析。Kastner的应用程序的一致性历史方法的时间对称的反事实的有效性受到质疑。
1999-03-30 quant-ph
Quantum correlations are not local elements of reality
我展示了一种多粒子纠缠的情况,这是无法解释的框架内的解释量子力学最近提出的Mermin。这种解释是基于这样的假设,即单个孤立的组合量子系统的子系统之间的相关性是该系统的真实客观局部性质。
1998-12-31 quant-ph
Quantum violations of joint reality
本文提出一种新的联合实在性判据,证明量子力学通常阻止非对易可观测量拥有联合实在元素,并引入测度量化该判据违背程度以探讨其与不相容性及关联性的联系。
2024-08-29 quant-ph
QBism and the Greeks: why a quantum state does not represent an element of physical reality
在量子贝叶斯主义(或量子贝叶斯主义)中,量子态并不代表物理现实的一个元素,而是一个主体的个人概率分配,反映了他对未来经验内容的主观信念程度。在本文中,我们将QBism与量子力学的隐变量解释进行了对比,并展示了QBism解释量子关联的意义。QBism的以主体为中心的世界观可以被看作是薛定谔在《自然与希腊人》中表达的思想的发展。
2015-05-11 quant-ph
Quantum mechanics and elements of reality
人们普遍认为,玻恩概率为1就足以证明存在相应的实在元素。最近,Vaidman将这一思想扩展到了由Aharonov、Bergmann和Lebowitz提出的量子力学时间对称化版本的ABL概率。几位作者反对魏德曼的时间对称的现实元素,而不怀疑被广泛接受的现实“普通”元素的充分条件。在本文中,我表明,虽然量子反事实的正确真值条件是ABL概率为1,但Born概率为1和ABL概率为1都不足以证明实在元素的存在。之所以如此,是因为量子力学系统的偶然性质是外在的。为了得到这个结果,我需要讨论客观概率、追溯因果关系以及心理时间之箭的客观性或其他方面。量子力学性质的外在性质的一个结果是,量子力学以定义性质的实际事件(或事态)为前提,因此不能被要求解释它们的发生(存在)。无论是这些事件还是它们之间的相关性都无法解释,前者是因为它们是因果关系,后者是因为它们是根本性的:没有潜在的因果过程。因果联系是我们投射到统计相关性上的东西,只有在统计变异可以忽略的情况下才有效。然而,从量子力学的关联中可以得出一些重要的结论,比如世界的空间不可分性。
1999-04-26 quant-ph
The Quantum Double Slit Experiment With Local Elements of Reality
本文用量子场论的形式对双缝实验进行了完全局域化处理。我们的论述主要是教学性质的,并证实了这样一个事实,即量子双缝干涉有一个完全局部的描述,它不受通常与波粒二象性有关的任何假定的悖论的影响。波粒二象性确实消失了,取而代之的是场的图景,在这种图景中,粒子不应被视为实在的基本元素,而只代表某些特定场组态的激发。我们的处理是一般的,可以适用于任何其他现象,涉及任何玻色子或费米子场的量子干涉,空间和时间。为了完整性,我们提出了完整的治疗单量子位干涉在相同的精神。
2021-04-22 quant-ph
Entanglement swapping, light cones and elements of reality
最近,一些两个参与者的全对无贝尔实验已经提出。在这里,我们给这些实验的本地现实的解释。更准确地说,我们研究了一个参与者与另外两个参与者交换纠缠,然后从实验中移除的情况;我们还研究了两个粒子在同一个光锥中的情况,即属于一个参与者。我们的结论是,在这两种情况下,所提出的实验是没有令人信服的证据对当地的现实主义。
2006-07-20 quant-ph
On the observation of decoherence with a movable mirror
经过近一个世纪的辩论可能的“独立的测量”的现实元素,或“诱导”的现实元素-最初援引作为一个特设的崩溃假设,我们提出了一个新的干扰实验,这可能是能够检查政权的诱导现实元素。在这个实验的基础上,存在着一个假设,即所有的“诱导”现实元素的模型都应该在量子进化中表现出对称性破缺。因此,所描述的{ \em对称性实验}旨在能够检测和解析对称性破坏特征。
1999-06-17 quant-ph
Two-time quantities as elements of physical reality
本文提出双时间关联函数应视为单一新型物理可观测量的平均值,并证明其组成成分与双时间算子不能同时为物理实在元素。
2025-03-31 quant-ph
Energy-time entanglement, Elements of Reality, and Local Realism
1989年提出的Franson干涉仪[J.D. Franson,Phys. Rev. Lett. 62:2205-2208(1989)],美丽地展示了光的反直觉性质。量子描述预测了实验特定结果的正弦干涉,这些预测可以在实验中得到验证。按照爱因斯坦、波多尔斯基和罗森的精神,我们有可能问,(这种设置的)量子力学描述是否可以被认为是完整的。本文将通过描述能量-时间纠缠实验与爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)实在元素之间的复杂关系来详细回答这个问题。所述正弦干涉图样与通常的贝尔实验中产生破坏的正弦干涉图样相同。即便如此,根据对局部实在论模型的精确要求,这可能意味着a)没有违反,b)比平常更小的违反,或c)完全违反适当的统计界限。替代方案包括a)仅使用测量结果作为现实的EPR元素,b)使用发射时间作为现实的EPR元素,c)使用路径现实主义,或d)使用修改的设置。本文讨论了这些替代品的性质以及如何在它们之间进行选择。在设计和设置旨在检验局部真实性的实验时,需要考虑到这种讨论的微妙之处。此外,这些考虑对于量子通信也很重要,例如在基于贝尔不等式的量子密码学中,特别是当目标是设备独立性时。
2014-04-30 quant-ph
Elements of reality in quantum mechanics
爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)“实在元素”的概念在量子力学的基础上的文献中进行了大量讨论。最近,由于提出了一个给定量子力学可观测量的物理实在性标准,它变得特别相关[A。L. O. Bilobran和R. M.安吉洛,欧罗巴。Lett. 112,40005(2015)]。我们研究这一建议,并因此相关措施的非本地性[V.S. Gomez和R. M. Angelo,Phys. Rev. A 97,012123,(2018)],并认为该标准被错误地描述为量化物理现实,而不引入与现实主义基本概念的严重不一致。我们同意,这个实在性判据与著名的GHZ结果一起证明,一般的量子可观测值构成了实在性的差元素。然而,我们也认为,这并不意味着在量子理论中找不到这样的实在元素。通过论证并采用概率分布作为现实的这些要素,我们证明了物理现实的标准实际上是可观测的可预测性。然后,我们研究了基于实在论的非定域性的贝尔形式的关系,发现,尽管有缺陷的前提下,这种措施确实编纂的非定域性,而不是由贝尔不等式。
2020-02-19 physics.hist-ph quant-ph
Quantum observable's reality erasure with spacelike-separated operations
Federal University of Santa Maria(圣玛丽亚联邦大学);Federal University of Piauí(皮奥伊联邦大学)
本研究通过量子擦除实验展示,Alice的局部量子操作可导致Bob因果分离实验室中光子现实元素的擦除,证实光子路径非物理现实。
2025-06-20 quant-ph
Correlating Local Quantum Reality with Causally Disconnected Choices
Federal University of Santa Maria(圣玛丽亚联邦大学)
本文提出通过现实量子相关器实验,展示局部量子现实与因果不相连的选择相关联,质疑EPR局域性观点。
2025-08-29 quant-ph
Interference in the Heisenberg Picture of Quantum Field Theory, Local Elements of Reality and Fermions
本文用海森堡图像描述了马赫-曾德尔干涉仪中单光子的量子干涉。我们的目的是表明,描述是局部的,就像在经典电磁场的情况下,唯一的区别是,电场和磁场,在量子情况下,运营商(量子可观测量)。然后,我们考虑一个单电子马赫-曾德尔干涉仪,并解释在这种情况下,适当的海森堡图像处理。有趣的是,宇称超选择规则迫使我们把电子和光子区别对待。然而,仅使用不同费米子模式的局部量子可观测量(例如电流算符)的模型仍然可以用来描述相位获取。我们讨论如何扩展这种本地分析耦合费米和玻色子领域内的量子电动力学的海森堡图片制定相同的本地形式主义。
2020-11-27 quant-ph
Unitary evolution and elements of reality in consecutive quantum measurements
连续量子测量结果的概率可以通过构造概率幅来获得,从而意味着被测系统的幺正演化,每次测量都被破坏。在实践中,实验者需要在实验结束时知道所有过去的结果,这需要携带相应记录的探针的存在。在这幅图中,可以看到一个复合系统+探针经历了一个不间断的幺正演化,直到试验结束,探针的状态被检查。为了使这两种描述一致,需要在探针和系统之间存在特定类型的耦合,我们将对此进行详细讨论。考虑到这一点,我们考虑两种不同的方法来扩展对量子系统过去的描述,使其超出实际测量和记录的范围。一个是寻找那些其值可以在不改变现有概率的情况下确定的量。这种“现实要素”是可以找到的,但它们与EPR对应物有同样的缺点。设计用于测量非对易算子的探针如果被设置为联合工作,则会相互干扰,因此无法一致地建立这些量的同时值。另一种可能性是调查系统对每周耦合探测的反应。这样的弱探针被示出,以减少到一小部分的情况下,相应的值仍然被准确地测量,或导致仅评估系统的概率幅,或其组合。我们的结论是,在量子力学中,除了一种形式主义之外,很难看到任何其他东西来预测实际观测结果的可能性。
2022-04-01 quant-ph
Can category-theoretic semantics resolve the problem of the interpretation of the quantum state vector?
量子力学的正确性和完备性是否意味着量子态矢量必然与物理实在的元素一一对应?根据范畴论,这样的对应代表同构,所以量子态矢量的地位问题可以转化为态矢量是否必然同构于实在的元素的问题。正如本文所讨论的,为了解决这个问题,人们需要用计算复杂性理论的考虑来补充量子力学的范畴论方法。基于这样的考虑,本文证明了态矢量与实在元素之间存在同构的假设不适用于一般的量子系统。
2015-02-25 quant-ph
Weak versus deterministic macroscopic realism, and Einstein-Podolsky-Rosen's elements of reality
本文通过分析Leggett-Garg不等式的违反,提出弱宏观实在论(wMR),指出其与违反该不等式的系统相容且能解决宏观实在论失效与量子测量假设的矛盾,同时区分了弱与确定性宏观实在论。
2023-08-25 quant-ph
Resolving Schrödinger's analysis of the Einstein-Podolsky-Rosen paradox: an incompleteness criterion and weak elements of reality
本文从薛定谔对EPR的回复视角出发,基于弱宏观实在论推导量子力学不完备性判据,提出薛定谔思想实验的场正交相位振幅实现方案,通过模拟阐释相关预定值的涌现,解决薛定谔提出的问题。
2024-11-30 quant-ph
On the Coulomb Sturmian matrix elements of relativistic Coulomb Green's operators
在相对论库仑-斯特米安基上,径向库仑-克莱因-戈登方程和二阶狄拉克方程的哈密顿量具有无限对称三对角矩阵结构.这使我们能够给出一个解析表示相应的库仑格林算子的连分数。格林矩阵的极点再现了精确的相对论氢光谱。
2001-01-15 quant-ph
EPR Revisited: Context-Indexed Elements of Reality and Operational Completeness
Polish-Japanese Academy of Information Technology(波日信息技术学院)
本文通过操作视角重新审视EPR论证,提出基于情境的条件状态和操作完备性,区分了情境索引推断与固定值赋值,通过实例展示量子理论的可达边界。
2026-01-03 physics.hist-ph quant-ph
Do We Have Any Viable Solution to the Measurement Problem?
本文针对相对论量子力学中的测量问题,批判仅幺正进路的认识论困难,提出可行方案须为单世界实在论,并梳理三条可能路径。
2023-01-15 physics.hist-ph quant-ph
The Einstein-Podolsky-Rosen Argument and the Bell Inequalities
1935年,爱因斯坦、波多尔斯基和罗森(EPR)发表了一篇重要的论文,他们在论文中声称,量子力学的整个形式以及他们所谓的“实在性判据”意味着量子力学不可能是完备的。也就是说,一定存在着一些量子力学无法描述的实在元素。他们的结论是,在量子力学的背后,一定有一个更完整的物理实在的描述。一定有一个状态,一个隐藏的变量,它比量子力学状态更详细地描述了世界上的事态,它也反映了现实中缺失的元素。在一些更进一步但相当合理的假设下,这个结论意味着在某些自旋相关实验中,测量的量子力学概率应该满足特定的不等式(贝尔型不等式)。悖论在于量子概率不满足这些不等式。这个矛盾的事实已经被过去三十年的几个实验室实验所证实。这个问题在物理学家和哲学家之间仍然是公开的和激烈的争论。它激发了广泛的研究,从最基本的量子力学实验到概率论的基础,再到随机因果关系理论以及自由意志的形而上学。
2007-12-09 quant-ph
Reality from maximizing overlap in the future-included real action theory
在包含未来的实行动理论中,我们证明了一个定理,其规定根据最终时刻$T_B$的未来状态和初始时刻$T_A$的固定过去状态定义的厄米特算子$\hat{\cal O}$的归一化矩阵元素对于所选择的未来状态变为实数,使得来自过去状态的跃迁幅度的绝对值未来的状态是最大化的。这是我们以前提出的含将来复作用理论定理的一个特殊版本。我们发现,虽然最大化原则导致的现实性的正规化矩阵元素的未来-包括实际行动理论,它不指定的未来和过去的状态,在未来-包括复杂的行动理论的情况下。此外,我们认为,正规化的矩阵元素似乎比通常的期望值更自然。因此,我们推测,量子理论的泛函积分形式可能是最优雅的未来,包括复杂的行动理论。
2017-08-02 hep-th quant-ph
Recurrence relation for relativistic atomic matrix elements
在相对论性量子力学的Dirac形式下,得到了任意类氢径向矩阵元的递推公式。我们的方法的灵感来自于第二hypervirial方法的相对论扩展,该方法已成功地用于推导非相对论量子力学中的类似关系。我们首先得到第二超维里的相对论扩张,然后得到相对论递归关系。此外,我们使用这样的关系推导相对论版本的Pasternack-Sternheimer规则和维里定理。
2000-04-26 math-ph math.MP physics.atom-ph
Computationally efficient analytic representation of relativistic transition matrix elements in the Lamb shift calculations for hydrogenic atoms
利用电磁场矢势的平面波展开,将类氢原子相对论束缚态与非束缚态之间的跃迁矩阵元用超几何函数的有限级数表示.上述矩阵元的这种表示证明了它们对类氢原子兰姆位移贡献的直接数值计算是非常方便的。
2014-12-15 math-ph math.MP quant-ph
Ionization potential and electron affinity of superheavy element 119: relativistic high-order coupled cluster study with QED corrections
本研究通过含QED修正、考虑Gaunt相互作用与直至四重激发的相对论高阶耦合簇方法,高精度计算119号元素的电离能与电子亲和势,收窄了此前的估计值,为超重元素周期律实验研究提供参考。
2025-09-05 physics.atom-ph quant-ph