The Algebra of the Pseudo-Observables I: Why Quantum Mechanics is the ultimate description of Reality
本文作为系列首篇介绍伪可观测量代数（一种由可观测量形式表达式构成的C*-代数），通过奥卡姆剃刀原理构建以获物理现实最小描述，为量子力学各方面提供解释并证明其是物理现实的唯一最小描述。
2025-08-20 physics.hist-ph quant-ph
Experimental Test of Quantum No-Hiding Theorem
线性和么正性是量子理论的两个基本原则。由此产生的任何结果都必须在量子世界中得到尊重。不可克隆定理和不可删除定理是线性性和么正性的结果。与更强的不可克隆定理一起，它们为量子信息提供了永久性，因此，表明在量子世界中，信息既不能被创造也不能被摧毁。从这个意义上说，量子信息是稳健的，但同时也是脆弱的，因为与环境的任何相互作用都可能导致信息的丢失。最近，另一个基本定理被证明，即无隐藏定理，它精确地解决了信息丢失的问题。它说，如果任何物理过程导致从原始系统漂白量子信息，那么它必须驻留在宇宙的其余部分，没有信息隐藏在这两个子系统之间的相关性中。这在量子隐形传态、态随机化、私有量子信道、热化和黑洞蒸发等方面都有应用。本文报道用核磁共振（NMR）技术对无隐藏定理的实验检验。我们使用量子比特的量子态随机化作为漂白过程的一个例子，并表明丢失的信息可以完全恢复到辅助量子比特的局部幺正变换。由于核磁共振提供了一种方法来测试的基本预测量子理论使用相干控制的量子力学核自旋状态，我们的实验是一个进步，在这个方向上。
2010-04-28 quant-ph
On the quantum mechanic foundation and quantum-classical phase transition with spontaneous superposition breaking
本文探讨了量子力学基础与量子-经典相变，提出坍缩是自发对称性破缺的特例，并通过单光子干涉实验验证。
2026-02-19 quant-ph
Impossible to conjugate or reflect an unknown quantum state via a unitary evolution
Tsinghua University（清华大学）
本文提出不可共轭定理，证明无法通过通用物理设备或线性/幺正操作共轭未知任意量子态，补充了量子信息领域的基本限制定理。
2026-10-23 quant-ph
Rotation sensing at the ultimate limit
传统的经典传感器在许多领域都接近其最大灵敏度水平。然而，这些能级距离量子力学规定的极限还很远。利用量子态对环境的显著敏感性，量子传感器有望向前迈出实质性的一步。在这里，我们专注于感知旋转，一个广泛的应用主题。借助于估计理论的基本工具，我们推导出在估计未知旋转轴的方向和围绕它旋转的角度时达到最终灵敏度的状态。这些最佳状态所获得的关键增强应该使它们成为下一代旋转传感器中不可或缺的成分，现在正在蓬勃发展。
2020-12-01 quant-ph
Loss of entanglement in quantum mechanics due to the use of realistic measuring rods
我们表明，使用真正的测量棒在量子力学地方的一个基本的引力限制纠缠的水平，最终可以实现在量子系统。这一结果可以被看作是在现实物理系统中测量长度和时间的基本引力限制的直接结果。这种效应可能对量子力学中的远距离隐形传态和测量问题有意义。
2008-02-06 gr-qc quant-ph
Heisenberg-Limited Spin-Mechanical Gravimetry
本文提出一种海森堡极限的自旋-力学重力计，证明条件位移系统的重力测量精度随自旋数量呈二次方增长，在解纠缠时刻通过自旋磁化测量即可实现终极精度，且无需自由落体和基态冷却。
2024-11-24 quant-ph
Simple upper and lower bounds on the ultimate success probability for discriminating arbitrary finite-dimensional quantum processes
我们考虑有限维量子过程，也称为量子超映射，可以由多个时间步的歧视问题。获得鉴别量子过程的最终性能具有根本的重要性，但主要是由于必须考虑量子力学允许的所有鉴别策略，包括纠缠辅助策略和自适应策略，因此具有挑战性。在要区分的进程具有内部存储器的情况下，最终性能通常更难以分析。本文给出了判别任意量子过程的最终成功概率的一个简单上界。在多激发通道鉴别的特殊情况下，可以示出，如果通道评估的数量增加1，则最终成功概率最多增加由给定通道确定的恒定因子。我们还提出了一个下界的贝叶斯更新的基础上，它具有较低的计算成本。我们的数值实验表明，建议的界限是合理的紧。所提出的界限不明确依赖于任何量子现象，并可以很容易地扩展到一个一般的操作概率理论。
2022-02-19 quant-ph
Mechanically Detecting and Avoiding the Quantum Fluctuations of a Microwave Field
在20世纪70年代和80年代对引力波探测器的最终灵敏度进行理论研究期间，人们争论用于探测的光场的量子涨落（也称为光子散粒噪声）是否最终会产生力噪声，这将干扰探测器并限制灵敏度。卡尔顿洞穴著名的回答这个问题与“他们做的。“有了这种理解，就有了如何通过放弃对探测器运动的完全了解来避免这种限制的想法。在这些反作用回避（BAE）或量子非破坏（QND）方案中，通过将所需的量子测量反作用置于运动的未观察到的和动态隔离的分量中来操纵它。使用超导，机电设备，我们实现了一个灵敏的测量一个单一的运动正交与不精确的运动的零点波动以下，检测经典和量子测量反作用，并证明BAE避免量子反作用从微波光子9分贝。这些技术的进一步改进有望提供一种实用的途径来操纵和制备具有低于量子零点水平的机械波动的压缩运动状态，这在根本上和检测非常弱的力方面都很有意义。
2013-12-14 quant-ph
Probabilistic metrology defeats ultimate deterministic bound
量子增强测量利用量子力学效应提供物理变量的超精确估计，用于先进技术，如原子钟的频率校准、引力波检测和生物传感。量子精密测量研究在给定一定量的资源（例如探针系统的数量）和限制（例如有限的交互时间，或应对不可避免的噪声存在）的情况下估计精度的基本限制。在这里，我们表明，即使在存在噪声的情况下，概率测量策略（有一定的失败或放弃的概率）可以提供一个成功的结果，估计精度，违反了确定性的界限。这建立了新的最终量子精密测量极限。对于探针系统的本地移相，我们量化这样的精度限制作为一个功能的故障的概率，可以容忍。我们表明，弃权的可能性可以大大降低噪音的不利影响。
2014-07-25 quant-ph
How Einstein's quantum hypothesis requires a departure from classical mechanics
这项工作的目的是表明如何爱因斯坦的量子假说立即导致必然背离经典力学。首先，我们注意到，经典的描述和预测是在理想化的测量，是精确的，瞬时的，非微扰的，彼此独立的和过程不可知的。如果我们假设不能任意降低信号的强度，那么测量最终会在某种程度上产生扰动。我们展示了如何一个物理描述，其中最好的测量，即理想的测量，扰动系统导致所有的概念，目前在量子力学，包括共轭变量，概率预测和测量连接到对称性。
2009-02-16 quant-ph
A Proof for Poisson Bracket in Non-commutative Algebra of Quantum Mechanics
量子力学的基础被广泛接受的方法是，泊松括号，管理非交换代数的运营商，被视为一个假设，没有潜在的物理。在这篇手稿中，它表明，这一假设实际上是不必要的，可以用一些更深层次的概念，最终导致泊松括号的推导。人们只需要在复域中使用傅里叶变换对和Kramers-Kronig恒等式。给出了厄米时间算子的定义，并讨论了它的一些基本性质。
2015-11-22 quant-ph
Quantum Mechanics and Reality are Really Local
我们试图将各种研究线结合在一起，其最终结论指向量子力学（QM）的实际"局部性“。我们注意到，正如约翰·贝尔在以前关于量子力学完备性的“证明”中发现了各种错误一样，他在推导量子力学的"非定域性“时也犯了自己的错误。我们表明，QM满足正确的局部约束的非交换变量-因此是本地的2个或更多的粒子。我们进一步表明，纠缠波函数，产生非本地的de-Broglie-Bohm制导方程是一个工件的第一次量子化，和描述这样的实验波函数的因式分解在第二次量子化（QED）。
2003-12-25 quant-ph
Intuitionistic interpretation of quantum mechanics
本文将薛定谔方程的判定问题（给定的Hamilton算子是否有非空解集）表示为一个逻辑命题.正如本文所示，排中律将适用于所介绍的陈述，当且仅当量子原教旨主义（主张宇宙中的一切最终都可以用量子力学术语描述）成立。但是，由于薛定谔方程的判定问题通常是不可判定的，这样的陈述可以不是真或假，明确地说，它可能根本没有真值。这使得在所提出的量子力学的直觉解释中，有可能抛弃排中律和量子原教旨主义。
2016-05-10 quant-ph
From Quantum To Classical Dynamics: A Landau Continuous Phase Transition With Spontaneous Superposition Breaking
发展早期的建议（Ne'eman，Damnjanovic等），我们在这里表明，有一个朗道连续的相变从确切的量子动力学的有效经典的，通过自发的叠加破缺（有效隐藏）发生，作为一个特殊的情况下，相应的一般形式（伯恩斯坦）。该跃迁的序参量的临界值由海森堡的测不准关系确定，连续变化，并且与最近的玻色凝聚实验非常吻合。研究还表明，这种相变可以成功地模拟自坍缩（自退相干），作为一种有效的经典现象，在测量设备上。这然后通过测量在被测量的量子对象上引起相对坍缩（相对退相干）作为有效量子现象。我们证明了这一点（包括玻色-爱因斯坦凝聚的情况下）在著名的Stern-Gerlach自旋测量，贝尔不等式和最近讨论的量子叠加在一个镜子上一个la马歇尔等人。这些结果提供了一个证明，量子力学，区别于所有的绝对坍缩和隐变量理论，是本地和客观的。严格地在标准量子力学形式体系内，解决量子测量理论和量子力学基础中的开放问题，现在似乎没有不可逾越的障碍。简而言之，量子力学是希尔伯特空间上的场论，其经典力学特征通过自发叠加破缺而显现。
2004-09-01 quant-ph
Limits to the Universality of Quantum Mechanics
尼尔斯·玻尔在《原子物理学与人类知识》一书中指出，量子方法论不适用于研究生命的终极细节，这与人们普遍持有的相反观点相冲突。通常的信念的基础进行检查，并显示出几乎没有有效性。在生物体和在物理实验室中成功研究的系统类型之间确实存在着显著的差异。如果不考虑生命和宇宙的起源问题，似乎就不可能用量子力学的术语以与非生命系统相同的严格程度来处理生命有机体。
2011-10-08 physics.hist-ph quant-ph
Quantum Limits in Space-Time Measurements
量子涨落对测量和时空探测施加了基本限制。尽管使用优化的探测场可以允许将位置测量中的灵敏度推到“标准量子极限”之外，但是探测场的量子波动仍然导致由不可约耗散机制确定的限制。真空中的涨落-耗散关系掩盖了辐射压真空涨落的力学效应，导致了位置的最终量子噪声。对于宏观反射镜，位置上的量子噪声主要由引力真空涨落控制，并具有由真空中时空曲率的量子涨落导出的普遍形式。这些可以被认为是终极时空涨落，确定了时空测量的终极量子极限。
1995-06-07 quant-ph
Levy flights, dynamical duality and fractional quantum mechanics
我们讨论双时间演化的情况下，虽然根据相同的实时时钟运行，在每个考虑的情况下，可以相互映射的分析延续的时间。这种动力学对偶性是扩散型过程的一般特征。从技术上讲，这涉及到从非厄米的福克-普朗克算子到厄米算子（例如薛定谔哈密顿算子）的熟悉变换，已知厄米算子的负值会生成动力学半群。在对生成元的适当限制下，该半群容许在时间上的解析延拓，并最终产生对偶运动。我们分析了一个扩展的对偶概念利维航班，自由和外部强迫，而假设相应的演化规则（分数动力学半群）是一个对偶对应的量子运动（分数幺正动力学）。
2009-03-21 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Operator Size Distribution in Large $N$ Quantum Mechanics of Majorana Fermions
本研究聚焦混沌量子系统中海森堡演化下的算符尺寸增长问题，推导了大$N$马约拉纳费米子量子力学中算符尺寸分布的完整时间演化，并将其应用于两类SYK模型验证。
2022-12-08 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Unbiased estimation of an optical loss at the ultimate quantum limit with twin-beams
损耗测量是光谱学和成像的基础，因此渗透到所有科学分支，从化学和生物学到物理学和材料科学。然而，量子力学定律为灵敏度设置了极限，受到探测平均能量的约束。这可能是不确定性的主要来源，例如在处理生物样品或光敏化学品等精密系统时。结果表明，普通的（经典的）探测光束，即具有泊松光子数分布的光束，根本不足以以最高的灵敏度测量小的损耗。相反，我们证明了一个量子相关的光束对，称为双光束状态，允许达到最终的灵敏度为所有的能量制度（甚至小于一个光子每模式）与最简单的测量策略。一对光束中的一个光束指向样品，而第二个光束用作参考，以补偿经典漂移和最基本量子能级的波动。该方案也是绝对和准确的，因为它自我补偿了源和探测器不可避免的不稳定性，否则可能导致强烈的偏差结果。此外，我们报告的最佳灵敏度每光子以往任何时候都取得了损失估计实验。
2017-10-25 physics.optics quant-ph
Fundamental gravitational limitations to quantum computing
劳埃德考虑了物理学对量子计算机的最终限制。他特别得出结论，对于一台"终极笔记本电脑“（体积为1升，质量为1千克的计算机）来说，每秒的最大运算次数以$10^{51}$为界。考虑到普通的量子力学的限制。这里我们考虑由量子引力思想所施加的额外限制，即使用时间的关系概念和存在于时间测量上的基本引力限制。然后，我们详细说明的情况下，最终的笔记本电脑，并表明，操作的最大数量进一步限制到每秒$10^{47}$。
2005-07-27 gr-qc hep-th quant-ph
Contact Quantization: Quantum Mechanics = Parallel transport
量子化和量子动力学可以同时表述为在接触流形上的希尔伯特丛上找到合适的平坦连接的问题。接触几何将时间、广义位置和动量视为相时空上的点，并将经典力学简化为接触拓扑。接触量子化描述了平面连接的平行输运的量子动力学;最终目标是也处理接触拓扑的量子系统。我们的主要结果是证明了一个广泛的类量子动力学系统的本地，正式规范等价性，就像经典动力学依赖于时钟的选择，本地量子动力学可以减少到一个研究规范变换的问题。我们进一步展示了如何根据平行输运和希尔伯特束规范变换的矩阵元来写量子算符，并给出了这些结果的路径积分公式。最后，我们展示了如何将底层接触流形的拓扑与量子波函数的边界条件联系起来。
2018-05-29 gr-qc hep-th math-ph
Quantum nondemolition measurement of mechanical motion quanta
光学和机电学领域促进了精密测量和传感领域的许多进步，最终将力学系统的研究推向量子领域。然而，迄今为止，力学运动的量子化和声子态之间的量子跃迁仍然难以捉摸。对于光机系统，耦合到环境中，以排除检测的机械模式占领，除非实现强单光子光机耦合。在这里，我们提出并分析了机电设置，它允许克服这一限制，并解决了机械振荡器的能级。我们发现，加热的膜，所造成的与环境和不必要的耦合的相互作用，可以抑制精心设计的机电系统。结果表明，声子数的测量是在现代机电装置触手可及。
2018-05-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Mechanics and Experience
本文在概述玻尔的观点及其与康德科学理论的关系之后，讨论了对测量问题的两条毫无结果的攻击路线：心灵本体论者的道路和量子力学者的道路。在论文的其余部分，得到了以下结果。(i)由于宏观位置测量结果之间的可检验相关性既符合经典定律又符合量子定律，因此叠加原理与测量结果的存在性之间不存在冲突。(ii)实际上，每个基本粒子在数值上都与其他基本粒子相同。此时此地以这些属性呈现自己的东西，以及此时此地以这些属性呈现自己的东西，是同一个实体，在此称为“存在”。“（三）经典域和量子域之间的区别本质上是表现世界与其表现形式之间的区别。通过进入自反的空间关系，存在产生了（a）如果关系的自反性质被忽略，看起来像关系的多重性;（b）如果关系的空间性质被具体化，看起来像实质性的扩展。(iv)量子力学之所以是测量结果之间相关性的演算，是因为它关注的是可区分物体和空间可区分区域的逐步实现。(v)量子力学与经验关系的关键是存在并不简单地表现世界，存在向自身表现世界。它既是世界赖以存在的单一实体，又是世界赖以存在的终极自我或主体。我们如何与这个终极自我或主体相关联的问题被讨论。
2016-06-27 physics.hist-ph quant-ph
On the Use of Quantum Entanglement in Secure Communications: A Survey
量子计算和量子通信是计算和通信领域令人兴奋的新前沿。事实上，美国、中国和欧盟政府对这些新技术的大规模投资并不是秘密，而是基于这些技术在通信、计算和安全方面的革命性潜力。除了几个现场试验和英雄实验，一些公司，如谷歌和IBM正在积极致力于这些领域，有些已经报告了令人印象深刻的演示在过去几年。虽然有人怀疑量子密码术是否最终会取代经典密码术，但量子计算的出现可能需要使用量子密码术作为安全通信的最终前沿。这是因为，随着量子计算机所展示的惊人速度，在未来十年左右，破解密钥可能不再是一项艰巨的任务。因此，量子密码学作为安全通信的最终前沿可能不是一个牵强的想法。众所周知，海森堡测不准原理本质上是物理学和量子力学中的一个“否定结果”。事实证明，海森堡的不确定性原理，量子力学中最有趣的结果之一，可能是量子密码学或量子纠缠安全通信最终前沿背后的理论基础和主要科学原理。
2020-03-17 cs.CR quant-ph
Bohmian Mechanics with Complex Action: A New Trajectory-Based Formulation of Quantum Mechanics
近年来，人们对Bohmian力学作为数值工具的兴趣重新抬头，因为它的局部动力学，这表明了大型量子系统模拟的显着计算优势的可能性。然而，对玻姆公式的进一步研究表明，量子力学的非定域性并没有消失--它只是被扫到了量子力的地毯下。本文提出了一种新的玻姆力学公式，其中量子作用量S是复的。这导致了一个单一的方程，用于复S，最终是复x和p，但这种复杂化有一个回报--一个显着更高程度的局部化。新方法中的量子力在高斯波包动力学中为零，它对势垒隧穿过程的影响比经典力低几个数量级。我们证明了隧穿概率与精确的量子力学几乎完全一致，最低可达10^{-7}，这些概率是从严格定域的量子轨道计算出来的，这些轨道不与它们的邻居通信。新的公式可能对基础量子力学有重要的影响，从非定域性的解释到量子复杂性的度量。
2006-04-20 quant-ph
Ultimate Precision of Adaptive Noise Estimation
假设量子力学允许的最一般的策略，我们考虑量子信道中噪声参数的估计。这是基于无限纠缠和任意量子操作的开发，使得信道输入可以交互地更新。在这个一般的情况下，我们画了一个新的量子精密测量和隐形传态之间的联系。事实上，对于任何传送协变信道（例如，泡利，擦除，或高斯信道），我们发现，自适应噪声估计不能击败标准的量子限制，与量子费舍尔信息被确定的信道的Choi矩阵。作为一个例子，我们建立了最终精度估计多余的噪声在热损耗信道，这是至关重要的量子密码。由于我们的一般方法适用于任何功能，这是单调的跟踪保持映射，它可以被应用到简化其他自适应协议，包括那些量子信道歧视。设定噪声估计和鉴别的极限为探索量子传感、成像和断层扫描的边界铺平了道路。
2017-03-15 cond-mat.other physics.optics quant-ph
Quantum Structures of a Model-Universe: An Inconsistency with Everett Interpretation of Quantum Mechanics
我们观察到一个量子布朗运动（QBM）模型宇宙结合最近建立的纠缠相对论和退相干的并行发生。退相干的并行发生建立了总QBM模型宇宙的两个相互不可约的结构（分解成子系统）的退相干的同时发生。首先，我们发现，埃弗雷特世界分支的一个结构排除分支的替代结构，为了调和这种情况下，分支不能被允许的结构考虑。第二，我们观察到不存在第三个“涌现结构”，它可以近似这两种结构，也可以被允许分支。最终我们发现，除非世界分支需要额外的标准或条件，或者存在一个特权结构，否则我们提供了一个有效的模型，不能用量子力学的埃弗雷特解释来正确描述。
2013-08-13 quant-ph
Phonon induced spin squeezing based on geometric phase
提出了一种利用单模诱导的几何相位实现自旋压缩的方案。分析和数值计算结果表明，自旋压缩的最终程度取决于热激发、品质因数和系综尺寸的平方根之比参数$\frac{n_{th}+1/2}{Q\sqrt{N}}$.通过Bang-Bang控制脉冲可以有效地抑制自旋系综和浴之间的不期望的耦合。在高品质因数条件下，金刚石中NV系综的理想单轴扭转自旋压缩可以达到极限。
2015-02-16 quant-ph
Continuous Quantum Measurement and the Quantum to Classical Transition
虽然宏观力学系统最终是由量子力学描述的，但人们仍然观察到宏观力学系统遵循经典力学预测的轨迹。因此，在定义宏观物理学的体系中，正确的经典运动的轨迹必须从量子力学中出现，这一过程被称为量子到经典的跃迁。扩展以前的工作[Bhattacharya，Habib和Jacobs，Phys. Rev. Lett. { \bf 85}，4852（2000）]，这里我们详细地阐明了这种转变，表明一旦考虑到影响所有宏观系统的测量过程，量子力学确实预言了经典运动的出现。我们推导出描述经典运动的参数制度的不等式，并提供数值例子。我们还证明了经典极限的两个重要性质。首先，多个观察者都同意一个物体的运动，其次，经典的统计推断可以用来正确地跟踪经典的运动。
2002-11-08 quant-ph
Quantum Entanglement Through the Lens of Paraconsistent Logic
本研究针对量子力学中态叠加、非定域性等挑战经典因果解释的不一致性问题，基于弗协调逻辑构建研究量子纠缠的替代框架，旨在厘清理论谜题，为更一致地诠释量子力学提供潜在方案。
2024-05-14 quant-ph
Ensemble in phase space: statistical formalism of quantum mechanics
本文提出了一种适用于相空间统计系综的量子力学的形式。我们的工作的目的是表明，有可能建立一个替代的自治形式的量子力学在相空间中使用统计方法。所采用的观点导致在其理论框架内获得主量子力学方程，而无需求助于量子力学的其他形式，并给出了与动力学量有关的算子的想法。该方程的推导从相空间中的系综开始。我们用这个方程解释了相空间中量子力学的结构和对薛定谔方程的近似。此外，我们通过对一些简单情况的处理，证明了该形式主义提供了合理的量子化结果，从而证实了该形式主义的有效性。特别是，我们已经证明，这种形式主义可以很容易地给出相对论波动方程，而不处理线性化的哈密顿算子的问题，使最大的一点，主方程是一个一阶偏微分方程的时间，位置和动量变量，并利用相速度。这种形式主义产生的最终结果是量子力学的基本和一般问题可以在统计力学的框架内得到合理的研究。
2018-11-19 quant-ph
Can free will emerge from determinism in quantum theory?
量子力学通常被认为是能够通过量子测量过程解释随机性出现的终极理论。因此，量子力学可以被认为是上帝的奇妙的想象力的解决方案，提供他的生物与自由意志的问题，否则秩序良好的宇宙。事实上，如果一切发生的事情都是由实际条件或者甚至是大爆炸时存在的条件预先决定的（原则上可以根据这些条件计算出来的），那么我们怎么能梦想在拉普拉斯所设想的纯粹决定论的宇宙中有自由意志呢？在这篇文章中，我们分享我们的观点，即量子力学实际上是确定性的，局部的和现实的，与大多数人对贝尔定理的看法完全矛盾，这要归功于我们新的平行生命理论。因此，我们所感知的所谓“波函数的坍缩”不过是一种错觉。然后我们问一个根本性的问题：一个纯粹决定论的量子理论能产生非决定论、随机性、概率的幻觉吗？最终，自由意志能从这样一个理论中出现吗？
2012-04-10 physics.hist-ph quant-ph
Revisiting the Laplace transform in quantum mechanics: correcting a flawed approach for the stationary Schrödinger equation
针对Tsaur与Wang2014年提出的定态薛定谔方程拉普拉斯变换求解法存在的边界条件忽略、留数定理误用等推导缺陷，本文重访一维薛定谔方程的拉普拉斯变换应用，明确正确处理规则，构建了自洽的应用框架并凸显其教学价值。
2025-02-23 physics.ed-ph quant-ph
Reality without Realism: On the Ontological and Epistemological Architecture of Quantum Mechanics
首先，这篇文章考虑了量子实在的性质（量子现象的实在）和实在论的概念（我们表示这种实在的能力）在量子理论中，结合定域性，因果关系，概率和统计的作用。第二，它提供了本文作者发展的量子力学的两种解释，其中第二种也是一种不同的（不同于量子力学）量子现象理论。这两种解释都是统计学上的。第一种解释是A.普洛特尼茨基，“统计哥本哈根解释”，是非实在论的，因为量子物体和过程的性质的描述甚至概念都被排除在外。第二种是A. Khrennikov，最终是现实主义的，因为它假设现实的量子力学水平是由更深层次的现实所支撑的，以现实主义的方式，由一个基于前量子经典统计场论（PCSFT）的模型描述，其预测再现了量子力学的预测。此外，由于该模型中考虑的连续场被转换为检测器的离散点击，因此该模型中的实验结果取决于根据N的测量的上下文。玻尔的解释和统计哥本哈根解释，这与玻尔的解释在这方面。
2015-07-12 physics.hist-ph quant-ph
Reversibility and Irreversibility within the Quantum Formalism
关于量子力学中时间反演的讨论至少从1932年维格纳的论文“量子力学中的时间操作”开始。量子世界的动力学是否以及如何是时间可逆的一直是许多争议的主题。有些人认为量子力学从根本上说是时间不可逆的，例如冯·诺依曼，有些人认为这是时间箭头和第二定律行为的最终原因。罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）在他的畅销书《皇帝的新思维》（The Emperor's New Minds）中提出了类似的观点，并得出结论："我们所寻求的量子引力必须是一种时间非对称理论“。不久前，我们在Physicalia 26上读到另一个项目：将量子力学扩展到新的基本不可逆方程，从而提出了一个新的理论，给出了“......一个基本的描述不可逆转的整个系统的物理“。
2005-08-04 quant-ph
Does Science need Intersubjectivity? The Problem of Confirmation in Orthodox Interpretations of Quantum Mechanics
任何对量子力学的成功解释都必须解释我们的经验证据如何使我们了解量子力学。在这篇文章中，我们认为，这一重要的标准是不符合类的“正统的解释，”其中包括量子力学，新哥本哈根解释，和一些版本的关系量子力学。我们表明，在这些方法中，主体间性以激进的方式失败了，我们解释了为什么主体间性对经验确认很重要。我们仔细研究了在正统解释所假设的那种宇宙中，信念更新可能起作用的方式，并认为在这样一个宇宙中的观察者无法逃避自己的视角，以了解根据这些解释构成现实的视角集的结构。我们还认为，在这些解释的某些版本中，甚至不可能使用自己的相对频率进行经验确认。最后，我们得出结论，相信这些类型的解释不可能是理性的，除非它们得到某种独立于主体的结构的补充，这种结构至少在某些类型的情况下支持主体间的一致。
2023-02-05 physics.hist-ph quant-ph
The Static Quantum Multiverse
我们考虑多重宇宙的内在量子力学框架最近提出的参考文献。[1，2]。通过要求量子力学的原理是普遍有效的，并且物理预测不依赖于人们选择来描述多元宇宙的参考系，我们发现多元宇宙状态必须是静态的-特别是，多元宇宙没有开始或结束。我们认为，尽管它看起来很天真，但这并不与观察相矛盾，包括我们观察到时间在一个确定的方向上流动的事实。选择多重宇宙状态最终归结为找到某些零本征值方程的归一化解，类似于氢原子的情况。根据量子力学的规则，自然界的物理预言将随之而来。
2012-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bayesian Modelling Approaches for Quantum States -- The Ultimate Gaussian Process States Handbook
本论文提出基于贝叶斯回归与概率建模的 Gaussian Process States 框架，通过压缩获得可数值计算的量子多体波函数表示，并在晶格模型和量子化学基准上验证其有效性。
2023-08-16 cond-mat.str-el quant-ph
Reproducing entanglement through local classical resources with no communication
纠缠是量子力学最吸引人的特征之一。它产生了一种特殊的相关性，这种相关性是一大类替代理论（所谓的隐变量模型）所不能再现的，这些模型除了波函数之外还使用了参数。这种不相容性是通过著名的贝尔不等式量化的，最近通过新的不平等，由于莱格特。实验证实了量子力学的预言。然而，这并不意味着量子力学是终极理论，无法改进，也不意味着量子力学本质上是非定域的。被贝尔和莱格特不等式排除的理论需要满足一些假设，其中没有一个是仅仅由局部性暗示的。通过放弃一个或多个假设，不仅可以违反上述不等式，而且可以完全重现量子力学的预测。到目前为止，提出的模型只是数学构造。在本文中，我们提供了一个经典的实现这些模型中的两个，使用当地的经典资源，而不涉及任何类型的通信所涉及的各方。资源包括两个棒球，两个蝙蝠，和一些同步手表。我们的结果表明，再现量子力学的相关性，甚至创造更强的相关性，提供了最大限度地违反贝尔不等式，超越了量子力学的Cirel'son界的可能性。
2011-07-01 quant-ph
Observation of Strong Radiation Pressure Forces from Squeezed Light on a Mechanical Oscillator
量子增强传感是一种强大的技术，其中使用非经典状态来提高测量的灵敏度。对于增强的机械位移感测，已经示出光的压缩态减少限制测量噪声基底的光子计数噪声。然而，人们早就预测，用压缩光来抑制本底噪声，会不可避免地增加驱动机械系统的辐射压噪声。这样的非经典辐射压力力迄今为止被隐藏的测量强度不足和残余的热机械运动。由于最终的测量灵敏度依赖于这两个噪声源之间的微妙平衡，因此尚未观察到量子增强的极限。使用微波腔光机系统，我们观察到非经典辐射压力噪声，必然伴随着任何量子增强的测量精度。通过改变压缩的幅度和相位，我们根据海森堡不确定原理优化了机械不精确性和反作用噪声之间的基本权衡。随着测量强度的进一步增加，辐射压力最终主导机械运动。在这种情况下，光机相互作用可以被利用作为一种有效的量子非破坏（QND）测量的光场的振幅波动。通过压倒性的机械热噪声与辐射压力的两个数量级，我们证明了一个机械介导的测量的压缩与94%的有效零差效率。因此，在强辐射压力的作用下，机械运动增强了非经典光的测量，正如非经典光增强了运动的测量一样。
2016-01-11 quant-ph
Free Will and Quantum Mechanics: Much Ado about Nothing
在最近的一系列论文和讲座中，约翰·康威和西蒙·科亨提出了自由意志定理。“它粗略地断言，如果我们人类确实有自由意志，那么基本粒子已经在这种有价值的商品中占有自己的一小部分。“也许他们论文的主要动机是对量子力学隐变量理论进行严格的限制，他们确实这样做了。然而，自由意志的概念对于证明是至关重要的，他们甚至推测，赋予基本粒子的自由意志是对我们自己自由意志的最终解释。我不质疑他们证明的数学/逻辑，而是质疑他们的前提。自由意志和决定论，对我来说，几乎没有足够的澄清，以形成理论证明的基础。此外，他们理所当然地认为量子力学中需要进一步解释的补充概念。我也不清楚自由意志定理提供了什么效用，尽管我的文章的副标题很厚脸皮，但我确实认为，将自由意志明确引入到对隐变量的讨论和对量子力学的其他解释中，可能有助于暴露许多这些讨论中的弱点。因此，我认为康威-柯亨自由意志定理是对量子力学哲学的一个积极贡献。
2020-12-14 physics.hist-ph quant-ph
The solution of the Sixth Hilbert Problem: the Ultimate Galilean Revolution
我主张一个完整的物理理论，包括它的公理，其中必须包含没有物理原语。用煽动性的话来说：“来自非物理学的物理学”。虽然这看起来似乎是一种矛盾修饰法，但这是保持完全逻辑连贯性的捷径，因此理论是可证伪的。对于这样一个纯粹的数学理论，其物理内涵必须只与从公理到最终定理的数学解释有关。相反，当前两个主要物理理论的假设要么没有物理解释（如冯诺依曼的量子理论公理），要么包含物理原语，如“时钟”，“刚性杆“，“力”，“惯性质量“（如狭义相对论和力学）。这里提出的纯数学理论，尽管其适用范围有限（但不断扩大），但将具有数学真理的永恒有效性。这将是自然科学可以坚定依赖的理论。这种理论就是我认为的希尔伯特第六问题的解决方案。我认为，这样一个数学理论的原型例子是由物理学的新算法范式提供的，如在最近的量子理论和自由量子场论的信息理论推导。
2018-01-29 hep-th quant-ph
Qubit thermometry for micromechanical resonators
本文讨论了微机械振子在其量子基态附近任意位置时的温度估计问题。受最近实验的启发，我们假设振荡器通过Jaynes-Cummings相互作用耦合到探测量子比特，并且通过量子限制测量量子比特来估计其有效温度。我们首先考虑无噪声环境中的理想幺正演化，然后考虑由于非耗散退相干引起的噪声。我们利用局域量子估计理论来评估和优化基于量子比特布居测量的估计过程的精度，并将其性能与量子力学提出的极限进行比较。特别是，我们评估的Fisher信息（FI）的人口测量，最大限度地提高其价值超过可能的量子位的准备和相互作用时间，并比较其行为与量子费舍尔信息（QFI）。我们发现，人口测量的FI等于QFI，即，对于量子位的合适的初始制备和可预测的相互作用时间，布居测量是最佳的。同样的配置也对应于QFI本身的最大值。我们的研究结果表明，达到量子力学所允许的最终精度是在当前技术的能力。
2011-08-15 physics.atom-ph quant-ph
Approach for modelling quantum-mechanical collapse
一个长期存在的量子力学难题是，波函数的坍缩是一个真实的物理过程，还是仅仅是一种附带现象。这个难题是测量问题的核心。在两种选择之间进行选择的一种方法是假设其中一种是正确的，并试图得出物理的、可观察的结果，然后可以通过经验验证或排除。作为一个工作假设，我们提出了简单的模型崩溃作为一个真正的物理过程，直接二元对称测量一个粒子。这使得人们能够构造不可逆的不稳定薛定谔方程，能够连续描述量子系统与测量设备相互作用引起的坍缩过程。由于未知的初始条件，坍缩的结果仍然是不可预测的，所以与量子力学没有矛盾。我们的理论框架预测了一个有限的时间尺度的崩溃和链接与实验。利用玻色-爱因斯坦凝聚体、超冷中子或超快光学可以对坍缩动力学进行灵敏的探测。如果得到证实，该公式可能与早期宇宙学中从量子涨落到经典不均匀性的转变以及建立量子计算和信息处理速度的最终限制有关。
2016-12-22 gr-qc hep-th nlin.CD
