Understanding Quantum Theory
量子理论有几十种解释,但它们似乎对理解理论没有多大贡献。本文试图澄清这些解释中讨论的一些问题。主要的关键词是:“古典本体论”,不确定性,概率,预言,经典概念的必要性,最小解释,格,物理对象,替代量子理论?,测量,现实主义。本文的主要观点之一是预测在理解任何物理理论中的作用。
2020-07-27 physics.hist-ph quant-ph
Physics without Determinism: Alternative Interpretations of Classical Physics
经典物理学通常被认为是决定论的,而量子力学被认为是第一个将真正的非决定论引入物理学的理论。我们对这种观点提出质疑,认为所谓的经典物理学的决定论依赖于一种心照不宣的形而上学假设,即每个物理量都存在一个实际值,并具有无限个预定的数字(我们称之为\emph{principle of infinite precision})。最近的信息理论的论点表明,无限精度的原则(这转化为一个物理意义的数学实数的属性)导致非物理的后果,我们认为可能的替代经典物理学的不确定性解释。我们也将这些与量子力学的著名解释联系起来。特别是,我们提出了一个基于\emph{finite information quantities}(FIQs)的经典不确定性模型。此外,我们讨论了一个不确定性物理学可能打开的观点(如强涌现),以及一些潜在的问题。最后,我们证明,任何物理学的不确定性解释都必须处理解释不确定值如何成为确定值的问题,这是量子力学中称为“量子测量问题”(的一部分)的问题。我们讨论了经典和量子测量问题之间的一些相似之处,并提出了可能的解决方案的想法(例如,“崩溃模型”和“自上而下的因果关系”)。
2019-11-26 physics.hist-ph quant-ph
$ψ$-epistemic interpretations of quantum theory have a measurement problem
$ψ$ -对量子理论的认识论解释认为,量子态只代表了关于世界物理状态的不完全信息。这种观点的一个主要动机是承诺提供一个合理的帐户状态更新下的测量断言,它只是一个自然的功能更新不完整的统计信息。在这里,我们证明,所有已知的认知本体论模型的量子理论在$d\geq3$维,包括那些旨在逃避的结论的PBR定理,不能正确地表示状态更新。相反地,波函数为实数的诠释则避开了这些限制,尽管它仍然受到关于物理不连续性、不确定性和海森堡切割的模糊性的长期批评。这就恢复了没有额外假设的不可行定理的可能性,并表明通常被认为是认识解释的优势的东西实际上可能是一个弱点。
2020-02-09 quant-ph
Many Time Interpretation Of the Quantum Measurement Process
多时间解释(MTI)提出,关于(系综的)每个单个对象的每个随机“量子跳跃”(“减少”)代表时间的(随机)选择(变化)的结果。因此,每一个单一的对象都经历它自己的(局部的)随机选择的时间,这对它来说是真实的,就像宏观时间在经典物理学中是真实的一样。因此,MTI提出的不是关于宏观时间的“非决定论”,而是关于(随机选择的)当地时间的“决定论”。在一个公理化中,它包括复合系统“单一对象+设备+环境”,MTI导致:(i)认识到放大过程是测量过程的基本“部分”,(ii)关于“整体”的薛定谔方程O+A+E的无效性,这使得“状态还原过程”不必要和非物理的,(iii)宏观不可逆性的自然演绎,和(iv)MTI与任何现有测量理论或解释的不等价性。因此,在MTI中,测量问题基本上简化为对量子效应的搜索,这将允许时间的局部随机变化。
1998-10-10 quant-ph
A New Interpretation for Orthofermions
本文介绍了一个实现正交费米子代数的简单物理模型。该模型是由一个可以填充一些球的圆柱体构成的。正交费米子的产生和湮灭算符与圆柱中某些位置的球的产生和湮灭算符有关。研究了该模型与量子力学中拓扑对称性的关系。
2003-07-10 quant-ph
Derivation of quantum probabilities from deterministic evolution
量子力学的预言是概率性的。量子概率是用玻恩定则(Born rule)来提取的,玻恩定则是量子力学“测量问题”的核心。从其他物理原理中证明玻恩定则的合理性,从而阐明测量过程的努力,涉及到冗长的统计或信息论论证。在这里,我们表明,玻姆的确定性制定的量子力学允许玻恩规则测量一个单一的系统来推导,没有任何统计假设。我们解决了一个简单的例子,其中创建一个合奏的相同的量子态,连同这些国家的位置测量,玻姆的量子动力学描述。计算出的测量结果与玻恩规则概率一致,因此这是确定性演化的结果。我们的结果表明,量子概率可以出现在简单的动力学定律单独,他们支持的观点,有没有潜在的量子现象的不确定性。
2015-06-15 quant-ph
Potentiality realism: A realistic and indeterministic physics based on propensities
本研究提出势实在论的物理学诠释,将客观内在的事件倾向视为实在要素,调和实在论与非决定论,指出测量问题等并非量子物理独有,而是所有非决定论物理理论的共性问题。
2023-11-07 physics.hist-ph quant-ph
Quantum entanglement as an interpretation of bosonic character in composite two-particle systems
我们考虑由两个费米子或两个玻色子构成的复合粒子。我们发现复合行为与组成粒子之间的量子纠缠密切相关。通过分析产生算符和湮灭算符的性质,我们发现,如果组成粒子成为强纠缠,玻色子字符出现。这种联系在一类两粒子波函数中得到了明确的证明。
2004-11-05 quant-ph
The Physical Interpretation of PT-invariant Potentials
一个纯粹的虚势可以提供量子力学粒子的产生和吸收的唯象描述。这种势的PT不变性确保了非幺正现象以平衡的方式发生。尽管阱和阱局部地违反了量子几率守恒,但粒子并没有净增益或净损失。这反过来又与实能量本征值直观地一致。
2004-07-16 quant-ph
Time, chance and quantum theory
我提出了一个理解埃弗雷特和惠勒的相对态解释的量子力学,恢复的特点,不确定性的理论。这包括一个理论的概率作为真值在一个多值逻辑未来的陈述,和一个语境理论的真理,使客观和主观的观点平等的有效性。
2016-01-19 physics.hist-ph quant-ph
Una interpretacion de colapso objetivo para los problemas de la medida y la clasicalizacion donde no se conserva la informacion
本文提出客观坍缩框架下的经典化纲领,用幺正演化、坍缩、能量重分配、深度混沌与量子纠缠统一解释测量、经典世界、热力学不可逆性及黑洞热力学。
2024-02-27 quant-ph
Extension of Quantum Mechanics to Individual Systems
哥本哈根解释描述了单个系统,使用与统计系综解释(SQM)相同的希尔伯特空间形式主义。这导致了围绕测量问题的众所周知的悖论。我们将这个常见的数学结构扩展到包含希尔伯特球面S上的某些具有联络的自然丛。这允许一个一致的扩展的统计解释相互作用的单个系统,从而解决这些悖论。假设V是一个与另一个系统W相互作用的物理系统。V+W的状态向量具有一组具有复系数向量q的极分解。这些由振幅q的右环T参数化,并且包括S上的奇异环丛,其包括V+W的扩大的状态空间。我们证明了每个T有一个唯一的自然凸分区产生正确的SQM概率。在扩展的理论中,V和W根据分区的哪个成员包含q而同步假设纯谱态。因此,SQM的明显不确定性归因于初始相位的有效随机分布。
1999-06-14 math-ph math.MP quant-ph
On the Quantum Creation of Matter in the Expanding Universe
量子作用量原理是单粒子相对论量子力学\cite{GLL}的概率解释的基础。研究了具有均匀标量场的超小空间模型中物质的量子产生。宇宙的初始态被定义为具有欧几里得签名的哈密顿量的稳态基态,其中宇宙半径的平均值等于普朗克长度,并且标量场量子的数量等于零。我们把这种变化解释为宇宙的“诞生”。从这一刻起,比例因子的动态被认为是经典的。创造过程振幅的实相被视为量子作用。在创造过程中,物质和引力能量之间的平衡是通过量子作用相对于宇宙内部时间的稳定性条件来实现的。
2011-05-09 gr-qc quant-ph
The GTR-model: a universal framework for quantum-like measurements
Laboratorio di Autoricerca di Base(基础自主研究实验室)
我们提出了一个非常一般的几何动力学描述的物理或更抽象的实体,称为“广义张力还原”(GTR)模型,其中不仅可以表示状态,而且可以表示测量相互作用,并计算相关的结果概率。该模型的基础是这样一个假设,即不确定性表现为实验环境中不可避免的波动的结果,与量子力学的“隐藏测量解释”一致。当状态空间的结构是希尔伯特的,并且测量是“通用”类型时,即,是对所有可能的选择结果的方式进行平均的结果,GTR模型提供了与玻恩定则相同的预测,因此提供了量子力学的自然完整版本。然而,当状态空间的结构是非希尔伯特的和/或不是所有可能的选择结果的方式都可以实现时,模型的预测通常不同于量子的预测,特别是当考虑顺序测量时。一些范例将被讨论,从物理学和人类认知。特别注意将给予一些已知的心理效应,如问题顺序效应和反应的可复制性,我们表明,能够产生非希尔伯特统计。我们还提出了一个现实的解释GTR模型,当应用于人类的认知和决策,我们认为这可能成为量子认知研究中普遍采用的解释框架。
2015-12-02 cs.AI quant-ph
Bohmian particle trajectories in relativistic fermionic quantum field theory
德布罗意-玻姆对量子力学和量子场论的解释被推广到描述相对论性费米子粒子和反粒子的轨迹,并提供了它们产生和毁灭过程的因果描述。本文发展了量子系统因果解释的一般方法,并将其应用于由c-数值波泛函表示的费米子量子场论的因果解释。
2004-09-07 hep-th quant-ph
Modified Bohmian quantum potential due to the second quantization of Schrodinger equation
量子世界的因果解释需要二次量子化,以涵盖粒子的产生和湮灭等现象,这导致了量子场论。第二量子化的因果效应可以通过一个新的量子势来描述。本文讨论了薛定谔的二次量子化及其对粒子轨迹的影响。这种推广导致了一个修改后的薛定谔,它通过修改后的量子势和连续性方程中的一个新项来影响粒子。我们已经证明,这些效应可以为解释粒子的产生和湮灭现象以及量子场论对粒子发展的其他效应提供一个框架。
2020-06-15 quant-ph
QBism, Polishing Some Points
QBism通过三个核心原则重新定义量子理论的本体论,强调Born规则的规范性、概率的主观性以及测量结果的个人经验性质,从而挑战传统解释并推动对量子理论未来发展的思考。
2025-12-16 physics.hist-ph quant-ph
Growth of Knowledge and Entropy in Quantum Physics
大多数试图证明热力学第二定律的尝试都失败了,因为(1)他们使用了不可行的概率频率理论,(2)他们没有解释为什么实验中看到的时间箭头与热力学时间箭头对齐。我使用量子概率的决策论解释,从量子力学的多世界解释来解决概率问题。然后,我得出的知识箭头的时间和熵箭头的时间使用物理约束知识创造波普尔的进化理论的知识和多世界的解释之间的相关性。
2008-11-21 physics.hist-ph quant-ph
Bohmian mechanics in relativistic quantum mechanics, quantum field theory and string theory
我提出了一个简短的概述我最近的成就在相对论量子力学,量子场论和弦论的玻姆解释。这包括粒子轨迹的相对论协变玻姆方程,粒子的产生和毁灭问题,费米场的玻姆解释,以及基于De Donder-Weyl协变正则形式主义的场和弦的内在玻姆量子化。
2006-10-12 hep-th quant-ph
Solvable relativistic quantum dots with vibrational spectra
对Klein-Gordon方程,讨论了基于希尔伯特空间中标量积适当修正的波函数的一致物理解释。束缚态,然后研究在深方阱模型,其中光谱是大致等距和微调的水平介导的PT-对称相互作用组成的假想三角洲功能,模仿创建/湮灭过程。
2005-06-02 quant-ph
Virtual Particle Interpretation of Quantum Mechanics - a non-dualistic model of QM with a natural probability interpretation
根据Erwin Madelung的QM流体动力学公式和Louis de Broglie和David Bohm的导频波模型,对非相对论性量子力学进行了解释。该方法的目的是:(1)为量子力学提供一个清晰的本体;(2)用因果的方式描述量子力学;(3)摆脱导波理论中的波粒二象性;(4)为描述粒子的产生和湮灭提供一个理论框架;(5)为量子场论中的粒子量子力学和虚粒子之间提供一种可能的联系。如果用所谓的虚粒子流体代替波函数,这些目标就可以实现。我们还假设,在这个虚拟粒子的流体中存在一些真实的粒子,并且只有这些真实的粒子可以直接观察到。这与量子力学中的测量问题有关,人们发现量子概率以一种非常自然的方式从理论结构中产生。这里提出的模型非常类似于最近的量子物理计算模型和最近的量子场论玻姆模型。
2012-06-07 physics.gen-ph quant-ph
QFT as pilot-wave theory of particle creation and destruction
在量子场论(QFT)中,态是由多粒子波函数表示的,因此描述n个粒子的态依赖于n个时空位置。由于一般态是不同粒子数的态的叠加,所以波函数存在于由无穷多个四维闵可夫斯基时空的乘积所确定的位形空间中。波函数的平方绝对值被解释为位形空间中的概率密度,由此可以恢复QFT的标准概率预测。QFT的这种公式化和概率解释允许将波函数解释为描述确定性粒子轨迹的导频波,其自动包括粒子产生和破坏的确定性和连续描述。特别是,当与量子测量相关的条件波函数不再依赖于某个时空坐标时,相应粒子的四维速度就消失了,描述了一条停在时空中某个特定点的轨迹。在更一般的情况下,对这个时空坐标的依赖性小到可以忽略,但不是严格为零,在这种情况下,轨迹不会停止,但测量仪器仍然表现得好像这个粒子已经被摧毁了。
2009-09-28 hep-th quant-ph
Quantum Theory Needs No 'Interpretation' But 'Theoretical Formal-Conceptual Unity' (Or: Escaping Adan Cabello's "Map of Madness" With the Help of David Deutsch's Explanations)
在2000年,在一篇名为《量子理论不需要“解释”》的论文中,克里斯·福克斯和阿什尔·佩雷斯提出了一系列反对“解释”在量子力学中所起作用的工具主义论点。自那时以来-无论本文件发表与否-解释的数量不断增加,构成了Adan Cabello所描述的“疯狂地图”。在这项工作中,我们讨论了这种危险的碎片背后的原因,在理解和提供新的论点,对需要解释QM的-相反的富克斯和佩雷斯-是来自一个代表性的现实主义的理解理论-在爱因斯坦,海森堡和泡利的著作接地。此外,我们将论证,有理由相信,量子理论的“解释”的创造是反实在论者设计的一个陷阱,目的是将实在论者囚禁在一个没有出口的迷宫中。以大卫·多伊奇对物理学的反实在论理解的批判性分析为立足点,我们试图解决“理论”和“观察”所起的参考作用。在这方面,我们要论证的是,摆脱解释的反实在论陷阱的关键是认识到--正如爱因斯坦在大约一个世纪前告诉海森堡的那样--只有理论才能告诉你可以观察到什么。最后,我们将得出结论,QM需要的不是一个新的解释,而是一个理论(形式概念)一致,连贯和统一的计划,使我们能够理解理论真正在谈论什么。
2020-08-01 physics.hist-ph quant-ph
Bohmian particle trajectories in relativistic bosonic quantum field theory
我们研究了玻色子相对论性量子力学的德布罗意-玻姆解释,并认为在这种解释中出现的负密度和超光速不会导致不一致。然后,我们研究了玻色量子场论中的粒子轨道。一个新的连续变化的隐藏变量-粒子的有效性(0和1之间的数字)-被假定。这个变量导致了粒子产生和毁灭过程的因果描述。当场进入一个具有一定数量粒子的非重叠波函数包时,对应于该包的粒子的有效性变为1,而所有其他粒子的有效性变为0。
2004-01-22 hep-th quant-ph
On the Status of the Measurement Problem: Recalling the Relativistic Transactional Interpretation
鉴于对测量问题的重新关注,本文指出相对论transmitticinterpretation(RTI)弥补了以前被认为是原始TI的缺点或反驳的问题。具体来说,一旦考虑到在非相对论水平上无法表示的相对论过程(例如粒子的产生和湮灭,以及虚传播),吸收就可以用明确的物理术语定量定义。此外,相对论性交易模型的细节表明,Maudlin对原始TI的“偶然吸收者”挑战甚至不能被安装:已建立的相对论性场论的基本特征(特别是,场源和玻色子场之间的不对称性,以及缓慢移动的束缚态,如原子,不是要约波)表明,挑战情景所需的“缓慢移动的要约波”不可能存在。它的结论是,以前被认为是TI的障碍的问题,不再被合法地视为这样,并重新考虑的交易图片是有道理的,在解决测量问题。
2017-12-17 physics.hist-ph physics.pop-ph quant-ph
Relativistic Quantum Mechanics and Quantum Field Theory
本文提出了经典相对论粒子力学的一般公式,强调超光速和非定域相互作用与相对论是相容的。然后基于多时间波函数和时空概率解释,给出了固定粒子数(有自旋或无自旋)的相对论量子力学的显相对论协变表述.这些结果被用来制定相对论QM的Bohmian解释在一个明显的相对论协变的形式。结果也推广到量子场论(QFT),量子态表示的波函数取决于无限数量的时空坐标。相应的量子场论的玻姆解释描述了无穷多个粒子的轨迹。尽管粒子的轨迹是连续的,但有限数量粒子的产生和毁灭的出现是由描述与粒子探测器纠缠的测量的量子理论引起的。
2019-11-13 hep-th quant-ph