Quantum mechanics emerges from information theory applied to causal horizons
这表明,量子力学不是基础,但出现从经典信息理论适用于因果视界。对于加速观测者,考虑场或粒子穿过Rindler视界时的信息损失,可以导出路径积分量子化和量子随机性。这意味着信息是所有物理现象的根本根源之一。本文还讨论了这一理论与Verlinde熵引力理论之间的联系。
2011-02-28 hep-ph hep-th quant-ph
Maximally Causal Quantum Mechanics
本文介绍了作者和V.Singh最近在TIFR发展的一维和二维因果量子力学。在这个理论中,系统点的位置和动量都有哈密顿演化,使得系统点的系综导致位置和动量的概率密度与普通的量子力学完全一致。
1998-11-18 quant-ph
Bell Inequalities and Maximally Realistic Causal Quantum Mechanics
德布罗意-玻姆(DeBB)的\cite{DeBB}因果量子力学在贝尔发现\cite{Bell1964}(量子力学违反EPR局域实在\cite{EPR1935})以及贝尔寻找精确的量子力学中发挥了至关重要的作用。Aspect等人的实验\cite{Aspect1981}证实了两个光子的平面偏振之间的量子相关性,并通过因子$\sqrt 2 $违反了贝尔不等式。我证明了类似的实验与椭圆偏振器也可以显示量子违反贝尔不等式由相同的因素。总结了我们在$n-$维位形空间\cite{Roy-Singh1995}中构造的最大现实因果量子力学。相空间贝尔不等式和“边际定理”\cite{Auberson2002}起着至关重要的作用。
2023-01-31 quant-ph
Global and local aspects of causality in quantum mechanics
量子力学迫使我们重新思考经典因果关系的某些方面。量子力学的“核心奥秘”以不同的方式表现出来,这取决于解释。这个奥秘可以表述为“追溯性地”选择宇宙初始条件的一部分的可能性。这个演讲的目的是表明,有一个全球性的,永恒的,“鸟瞰”的时空,这使得这个谜更合理。我们将从全局一致性的角度回顾一些著名的量子效应。
2013-09-09 quant-ph
Possibilities for a Causal Interpretation for Quantum Mechanics
基本的物理问题,必要的量子物理学的出现进行了总结,随着波动力学的元素和传统的统计解释。对统计解释的其他解释,如流体力学和光学解释,非线性波和非线性电动力学,以及时空作为有序介质的概念进行了评述。
2004-01-19 quant-ph
Quantifying Causal Influence in Quantum Mechanics
我们将Pearl的因果影响的定义扩展到量子域,其中两个量子系统$A$,$B$与有限维希尔伯特空间嵌入在一个共同的环境$C$中,并与联合酉$U$一起传播.对于$C$的有限维Hilbert空间,我们找到了$U$上$A$对$B$有因果影响的充要条件,反之亦然.我们引入了一个易于计算的因果影响的措施,并使用它来研究因果影响的不同量子门,它的相互性,和量子叠加的不同因果顺序。对于两个二能级原子与热浴电磁波的偶极相互作用,因果影响的时空依赖性几乎完美地再现了量子纠缠的时空依赖性。
2022-04-04 quant-ph
Immanent Powers versus Causal Powers (Propensities, Latencies and Dispositions) in Quantum Mechanics
在本文中,我们比较了两种不同的概念的“权力”,这两个试图提供一个现实主义的理解量子力学的潜在模式的存在。为了这个提议,我们将首先介绍两个已经存在于亚里士多德形而上学中的关于潜能的不同概念,即非理性潜能和理性潜能。在讨论了势能在经典力学和量子力学中所起的作用之后,我们将讨论因果力的概念,它与非理性势能直接相关,并被QM的许多解释所采用。然后,我们将提出与理性潜能有关的不可分割的力量的概念,并认为这个新概念在以一种新的方式理解量子理论方面提供了重要的优势。我们结束我们的论文与“权力”的概念之间的比较,强调它们之间的一些根本的差异。
2017-11-06 physics.hist-ph quant-ph
Maximally Realistic Causal Quantum Mechanics
我们最近在二维相空间中建立了一个因果量子力学,它比德布罗意-玻姆力学更真实,因为它不仅再现了普通量子理论的位置,而且再现了动量概率密度。在这里,我们提出了一个更雄心勃勃的建设在2n dim.相空间。我们猜想,这里提出的因果哈密顿量子力学是“最大实在的”。正定相空间密度将$n+1$不同的可观测的完全交换集合(例如,$\vec q$、$\vec p$和$n-1$其它集合)的正确量子概率密度再现为边缘。一般来说,粒子速度与德布罗意-玻姆速度不一致。
1999-10-08 gr-qc hep-th quant-ph
The Causal Interpretation of Quantum Mechanics and The Singularity Problem in Quantum Cosmology
我们将量子力学的因果解释应用于均匀量子宇宙学,并证明了量子理论与任何时间规范的选择无关,也不存在时间问题。我们通过研究一个特定的minisuperspace模型,在这个模型中,由指定的量子态驱动的量子势阻止了经典奇点的形成,而与时间流逝函数的选择无关。这意味着快慢时间规范猜想在量子宇宙学的因果解释框架内是无关紧要的。
1996-11-11 gr-qc quant-ph
A purification postulate for quantum mechanics with indefinite causal order
为了研究哪些是与局域量子力学兼容的最一般的因果结构,Oreshkov等人引入了过程的概念:一种在某些方之间共享的资源,允许它们之间的量子通信,而无需预定的因果顺序。这些过程可以用来完成几个在标准量子力学中不可能完成的任务:它们允许违反因果不等式,并为计算和通信复杂性提供了优势。尽管如此,没有一个可以用来违反因果不等式的过程是物理上可实现的。因此,有相当大的兴趣,以确定哪些过程是物理的,哪些只是数学的人工制品的框架。在这里,我们向这个方向迈出了第一步,提出了一个净化假设:过程只有在它们是可净化的时候才是物理的。我们推导出一个过程是可净化的必要条件,并表明,几个已知的过程不满足这些条件。
2020-03-13 quant-ph
Causal Emergence in Quantum Mechanics
当一个物理系统的粗粒度描述比细粒度的相应模型更有效(更具确定性和/或更少退化)时,就会产生因果涌现。我们表明,第一次,我们的知识,因果出现在量子系统:一个原子马赫-曾德尔干涉仪与两个其中路径检测器。原子类波或类粒子的描述分别与\textit{coarse-grained}和\textit{fine-grained}模型有关。当考虑to \textit{coarse-grained}描述时,对原子通过干涉仪后位置的预测比相应的\textit{fine-grained}模型更有效。我们的结论是,量子擦除测量产生的因果出现在这个系统中。
2019-01-22 quant-ph
Understanding Time and Causality is the Key to Understanding Quantum Mechanics
一个新的量子力学解释,类似于哥本哈根解释,是从时间对称性的论点和普遍持有的原则,关于时间和因果关系。这些原理基于量子力学之外的思想,表明量子力学的奇怪特征和悖论来自于反向因果关系,即未来的事件可以改变过去。使用这些原则,本文给出了一个更好的理解(和原因)定态,隧穿,波粒二象性,测量问题与崩溃的状态矢量,哈代悖论,非局域性,和EPR悖论。这些只是一些成功的解释,该模型将与其他流行的和/或最近的解释。不幸的是,这个模型是形而上学的,没有任何预测能力。
2003-10-21 quant-ph
Causal Loops and Collapse in the Transactional Interpretation of Quantum Mechanics
Cramer的量子力学的transactional解释进行了审查,并分析了一些有关先进的相互作用和状态矢量崩溃的问题。有些人认为,克莱默的预测可能是不正确的或明确的,我认为,他们是,但我指出,在哥本哈根解释的经典量子区分问题有其平行的交易解释。
2006-09-06 quant-ph
Conformal quantum mechanics of causal diamonds
证明了闵可夫斯基时空中的一般径向共形Killing矢量可以与共形量子力学中的时间演化生成元相联系。在这些共形的Killing向量中,人们发现了一类将闵可夫斯基时空中的因果菱形映射到自身中的向量。这种Killing向量的流动描述了因果菱形内具有有限寿命的加速观察者的世界线。静态金刚石观测器的时间演化等价于共形量子力学中的时间演化,它由双曲哈密顿量控制,只覆盖时间轴的一部分。这表明,在闵可夫斯基空间中,静态金刚石观测者在惯性观测者真空态下所感知到的Unruh温度可以由共形量子力学的两点函数的行为得到.
2020-02-05 gr-qc hep-th quant-ph
Causality and the Interpretation of Quantum Mechanics
针对相对论因果性、量子非定域性与量子测量的长期矛盾,研究基于量子场论提出由约化密度矩阵因果性和完备量子力学诠释构成的框架,证明约化密度矩阵不超光速演化,提出无需额外假设且兼容相对论的量子力学诠释。
2025-10-02 quant-ph
Reappraisal of the causal interpretation of quantum mechanics and of the quantum potential concept
最初由德布罗意和玻姆提出的量子力学的因果解释有几个吸引人的特点。其中之一是它有可能解决量子现象中一些最基本的问题。然而,后来的理论修正,现在已经包括在德布罗意玻姆理论的正统观点,是非物理的,并做了很多破坏原来的理论的吸引力。因此,我们回到最初的理论作为我们的出发点,并解决其令人困惑的领域之一:量子势。通过避免非物理的假设,我们对量子势的理解与正统的德布罗意玻姆观点截然不同。
2003-05-30 quant-ph
Test of Causal Non-Linear Quantum Mechanics by Ramsey Interferometry on the Vibrational Mode of a Trapped Ion
针对因果非线性量子力学难以通过常规光谱学检验的问题,利用谐势阱中$^{40}$Ca$^+$离子振动模式的叠加态,通过Ramsey干涉测量对因果非线性扰动的无量纲标度因子设定了严格上限。
2022-06-26 quant-ph
Experimental Aspects of Indefinite Causal Order in Quantum Mechanics
本文综述了量子力学中不定因果序在量子信息处理中的优势、实验实现技术、理论支持方法及当前结果解释与未来展望。
2024-07-19 quant-ph
The Explanation of Entanglement in Quantum Mechanics
该研究提出量子力学是类似热力学的唯象理论而非因果理论,重新阐释玻恩规则与薛定谔演化的性质,以此为纠缠等非定域现象提供简单的唯象解释,且不影响量子力学的计算预测与实证有效性。
2023-04-28 quant-ph
Indeterminism, causality and information: Has physics ever been deterministic?
在物理学家中流传下来的一种传统认为,经典物理学是一种完全确定性的理论,能够以绝对的确定性预测未来,而不依赖于任何解释。它还告诉我们,正是量子力学将基本不确定性引入了物理学。我们表明,存在替代的故事要告诉经典力学,也可以解释为一个根本的不确定性理论。一方面,这为开放的未来留下了许多可能性的空间,然而,另一方面,它将量子力学的一些典型概念问题带入了经典物理学,例如测量问题。我们在这里讨论的一些问题的替代,不确定性的经典物理学和它们的关系理论的信息和因果关系的概念。
2023-03-08 physics.hist-ph quant-ph
Causal Symmetry and the Transactional Interpretation
Cramer(1986)对量子力学的transactional interpretation假设了量子过程中的追溯因果影响,试图减轻哥本哈根解释的一些解释困难。作为对克拉默理论的回应,Maudlin(2002)对任何量子力学的追溯因果模型提出了重大的反对意见。我在这里提出一个检查的transactional解释的量子力学和分析莫德林的批评。我主张,尽管Maudlin正确地隔离了Cramer理论的弱点,但他对这一弱点的辩护是不恰当的。交易解释的主要缺点是它未能提供一个足够的因果结构来唯一地约束量子系统的行为,我认为这是由于理论中缺乏因果对称性。相反,莫德林将这一缺陷归因于回溯因果关系本身,并强调回溯因果关系与他自己的形而上学现实图景之间明显的根本不一致。最后,我认为,这种不一致的问题方面是莫德林的假设是什么是适当的,这样一个形而上学的图片。
2012-04-14 physics.hist-ph quant-ph
The Conventionality of Synchronization and the Causal Structure of Quantum Mechanics
测量速度需要空间分离的时钟同步。因为这种同步必须先于速度的确定,所以没有任何时钟同步系统--比如基于爱因斯坦光速各向同性假设的系统--可以建立在实验验证的速度上。我认为,这个非常古老的观察,在哲学文献中以“同步的约定性”为标题,暗示了为什么“幽灵般”的量子关联不能以任何速度传输信息的解释,超光速或其他方式。这项工作构成了第一次应用的约定性学说以外的相对论本身。
2006-06-28 quant-ph
Apparent violation of causality in relativistic quantum mechanics
本研究发现相对论量子力学中无质量和有质量粒子的严格局域波函数时间演化违反微观因果性,t=0局域的波函数后续在未来光锥外不消失,无质量情况有解析形式,有质量情况靠数值计算。
2024-04-18 quant-ph
Locally Causal and Deterministic Interpretations of Quantum Mechanics: Parallel Lives and Cosmic Inflation
介绍和评述了量子力学的几种局域决定论解释。这些解释之间的根本差异是透明的,通过明确显示在贝尔定理的理想化实验测试中每个物理系统局部携带的信息。这也表明了这些模型中的每一个如何可以是局部因果和确定性的。首先,提出了一个模型,它避免了贝尔的论点,通过假设时空膨胀从初始奇点,它封装了整个过去的光锥的每一个事件在宇宙中。从这个假设出发,我们展示了量子力学如何通过在奇点时刻选择许多可能的未来之一来产生局部一致的现实。其次,我们回顾并扩展了阿卡德和雷蒙德-罗比肖的《平行生命》解释,他们放弃了最严格的实在论概念,坚持了局部因果性和决定论。最后,这两个想法结合起来,导致一个平行的生活模式,生活分支分开较早,假设一个单一的统一的相互作用的历史。每个模型中的弱值的物理内容进行了讨论,以及有关自由意志的哲学问题。
2016-04-26 quant-ph
100 Years of Quanta: Complex-Dynamical Origin of Planck's Constant and Causally Complete Extension of Quantum Mechanics
1900年12月14日,马克斯·普朗克首次提出了与一个新的普适常数(现在称为普朗克常数)相关的能量量子的概念。尽管由此开创的“量子力学“取得了如下进展,但普朗克常数的量子化和普适性的物理起源以及量子动力学的其他“奇特”性质仍然是神秘的。在本文中,我们回顾了最近的因果扩展量子力学一贯解释其所有的“奥秘”的不可约的复杂性,“动态多值”行为的基础系统的两个相互作用的原场(quant-ph/9902015,quant-ph/9902016)。该理论不包含任何强加的假设或实体,除了一个关于原场的物理性质的不可避免的假设。从物理上真实的空间、时间和基本粒子结构出发,所有观察到的实体及其性质都是一致地导出的,与它们在真实的、不可约的复杂系统动力学中的出现完全一致。后者还提供了自然(动态)的因果扩展版本的量子力学,相对论和场论的统一,包括统一和因果理解粒子相互作用力。所得到的世界图景的实在性和整体性与马克斯·普朗克的“绝对实在”追求是一致的,并且证实了他对量子力学传统方案的著名怀疑(参见《量子力学》)。quant-ph/9911107,quant-ph/0101129)。我们描述了所获得的结果提供成功的解决方案,许多基本的和实际的问题,危险地停滞在传统的方法中的各种应用。
2005-12-14 hep-th physics.hist-ph quant-ph
Vacuum Texture: A New Interpretation of Quantum Mechanics and a New Loophole for Bell's Inequality Measurements that preserves Local Realism and Causality
我们引入了一个新的解释量子力学通过检查爱因斯坦,波多尔斯基和罗森(EPR)的悖论和贝尔不等式实验的假设下,真空有一个不均匀的纹理的能级以下的海森堡时间-能量测不准关系。在这篇文章中,从最可靠的贝尔不等式实验中选择的结果将被定量分析,以表明我们的量子力学的解释创造了一个新的漏洞贝尔不等式,过去的实验结果并不矛盾我们的新解释。在贝尔不等式实验中的量子力学的真空织构解释下,在源处(例如,在参数下转换期间)创建的粒子对的状态受到从测量装置发送的非均匀真空织构的影响。我们还将表明,由此产生的粒子对没有纠缠,真空纹理理论保持了局部现实主义与完整的因果关系。本文还将提出一个实验来明确证实真空织构的存在。
2020-02-20 quant-ph
Causal Intuition and Delayed-Choice Experiments
延迟选择实验的传统解释似乎违背了我们在量子层面上的因果直觉。我用量子力学的时间反演和时间对称公式重新分析了这些实验。时间反演公式不能给出相同的实验预测。时间对称公式给出了相同的实验预测,但实际上违反了我们在量子水平上的因果直觉。我探讨的原因,我们的因果直觉可能是错误的,在量子水平上,建议如何传统的因果关系可能会恢复在经典极限,提出一个量子模拟经典块宇宙的观点,并推测宇宙边界条件的时间对称制定的影响。
2020-12-30 quant-ph
Comment on `The notion of locality in relational quantum mechanics'
最近的一篇论文[P. Martin-Dussaud,C. Rovelli,F. Zalamea,arXiv:1806.08150]在量子力学的关系解释的框架内对贝尔的局域因果性概念进行了清晰的处理。然而,作者继续得出结论,贝尔局域因果关系概念的量子违反并不比一个共同的原因更令人惊讶。在这里,我认为这个结论是没有根据的作者自己的分析。相反,在作者概述的框架内,我认为关系解释的含义要激进得多。
2018-07-17 physics.hist-ph quant-ph
Quantum mechanical probabilities and general probabilistic constraints for Einstein-Podolsky-Rosen-Bohm experiments
相对论的因果关系,也就是说,不可能以超光速发出信号,限制了复合物理系统不同部分之间可能发生的相关性。在这里,我们建立了基本的限制,相对论因果性强加在联合概率涉及的实验的爱因斯坦-波多尔斯基-罗森玻姆类型。另一方面,量子力学在因果性和一致性等一般考虑所要求的限制之外设置了更多的限制。我们说明了这一事实,考虑的相关性的总和参与CHSH不等式。在CHSH不等式的一般框架下,我们还考虑了Hardy导出的非定域性定理,讨论了相对论因果性和量子力学对它的约束,最后导出了一个简单的不等式,它可以用来检验量子力学与一般概率理论的关系.
2000-09-24 quant-ph
Causal nonseparability and its implications for spatiotemporal relations
本研究探讨过程矩阵形式(PMF)中的因果不可分离性及其哲学意义,分析其与量子不可分离性的区别,指出它暗示时空关系的不确定性,并论证标准量子力学中也存在空间关系的类似影响。
2022-07-20 physics.hist-ph quant-ph
Harmonizing de Broglie-Bohm's Causal Interpretation with the Copenhagen Interpretation of Quantum Mechanics
本文通过引入动量非线性算符,调和德布罗意-玻姆因果诠释与哥本哈根诠释,并证明该算符隐含于前者理论中。
2025-05-08 quant-ph
Nonlocality as an axiom for quantum theory
量子力学和相对论因果关系一起暗示了非定域性:非定域关联(违反了CHSH不等式)和非定域运动方程(阿哈罗诺夫-玻姆效应)。我们能颠倒一下逻辑顺序吗?我们考虑一个猜想,即非定域性和相对论性因果关系一起隐含着量子力学。我们发现,相关性保持相对论因果关系可以违反CHSH不等式更强烈的量子相关性。此外,我们描述非局部运动方程,保持相对论因果关系,不出现在量子力学。在这些非定域运动方程中,实验者“干扰”了量子系统之间的非定域关联。
1995-08-09 quant-ph
Causal Wave Mechanics and the Advent of Complexity. V. Quantum field mechanics
第一至第四部分中所进行的分析的物理结果在称为量子场力学的完整量子(波)力学的方案中进行了概述,并通过动态复杂性概念完成了路易·德布罗意的原始思想。整个图像包括形式上完整的描述水平的“平均”波函数的薛定谔类型,显示动态混沌行为的形式,无论是量子混沌(第一至第三部分),或量子测量(第四部分)与因果不确定性和波减少。这个层次只是一个近似,虽然往往足够,到一个较低的(实际上是最低的可达)复杂性水平,包含因果完整版本的未约化,非线性“双重解决方案”提出的路易德布罗意。扩展的“混沌双重解”描述了非线性物质场的状态,包括在嵌入光滑波内混沌移动的不稳定高强度“驼峰”(quant-ph/9902015,16)。在同一个动态复杂性(多值性)概念中因果地理解混沌的参与,在这个较低的层次上提供了德布罗意的“隐藏的热力学”,然而,没有任何真正的“隐藏的恒温器”的必要性。在较高的子级复杂性的“驾驶”薛定谔波的混沌减少,符合详细的“徘徊”的虚孤子在较低的子级。所提出的动态多值(redundancy)范式作为一个自洽的层次图片的世界(高)非零复杂性(从而不可约的随机性)的基础上,量子力学的完全扩展因果解释为几个最低层次的复杂性。
1999-03-25 chao-dyn nlin.CD quant-ph
Categorical Quantum Mechanics I: Causal Quantum Processes
我们从过程本体论中推导出量子理论的范畴论主干。更具体地说,我们把量子理论看作是一种系统、过程及其相互作用的理论。在这三部分概述的第一部分中,我们首先介绍了图的一般理论,特别是弦图。我们讨论了为什么图表是发展科学理论的一个非常自然的起点。然后我们定义过程理论,并定义量子类型的一个非常一般的概念。我们展示了我们的过程本体论如何使我们能够断言因果关系,即量子理论和相对论的兼容性,我们证明了无信号定理。其他值得注意的贡献包括新的,优雅的推导无广播定理,unitarity的演变,和Stinespring膨胀,所有的任何'量子'类型的一般类的过程理论。
2016-05-27 math.CT quant-ph
Quantum chicken-egg dilemmas: Delayed-choice causal order and the reality of causal non-separability
最近的框架描述量子力学在缺乏一个整体的因果顺序承认因果不确定的过程的存在,它是不可能的因果顺序的事件A和B。这些框架甚至允许违反所谓的因果不等式的过程,这类似于贝尔不等式。然而,在一般情况下,这些奇异过程的物理性仍在辩论中,使人们对其基础相关性产生疑问。虽然已知因果不确定的过程可以通过量子线路以及附加的条件事件C来概率地实现,但是迄今为止对这种实现方案的本体论意义的具体见解是有限的。在这里,我们表明,因果关系不确定的过程可以实现与计划,其中C只作为一个经典的标志预示着因果关系不确定的过程实现。然后,我们表明,有过程中,任何纯粹的条件测量C导致一个因果不定的过程A和B,从而建立因果不确定性作为一个独立的基础数量。最后,我们证明,量子力学允许的现象,C可以确定性地决定是否A之前B或反之亦然,没有信号。这类似于惠勒著名的延迟选择实验,该实验在量子力学中建立了确定的因果顺序作为工具- \textit{dependent}属性。
2021-05-10 quant-ph
The quantum mechanical notion of unobservable causal loop and the anthropic principle
本文提出通过时间对称化补全可逆量子过程描述,揭示不可观测因果环的量子叠加结构,并以此完备人择原理,解释量子加速下的宇宙演化。
2023-11-01 quant-ph
Explaining Retrocausality Phenomena in Quantum Mechanics using a Modified Variational Principle
采用修正拉格朗日量,利用最小作用量原理,推导出第一因果波动方程和第二逆因果波动方程。通过这种方法得到的后因波函数等价于因果波函数的复共轭,从而得出结论:在计算粒子概率密度时,通过波函数的复共轭,后因效应已经隐含在量子力学中。最后,同样的变分原理被用于分数朗氏量(也就是说,包含分数黎曼导数),以获得一对修改的波动方程,一个因果和其他追溯,这两个对应于自由粒子(势能V=0)情况下阻尼振子的微分方程。这种阻尼波方程的解仍有待探索。
2019-12-16 quant-ph
Indefinite Causal Structure and Causal Inequalities with Time-Symmetry
本文提出一种时间对称的操作概率理论框架,用于研究不定因果结构,扩展了可处理的过程和因果不等式集合,并证明了其与ICOTD过程的等价性。
2024-06-26 gr-qc quant-ph
Causality Violation and Nonlinear Quantum Mechanics
目前尚不清楚物理定律是否允许时间旅行到过去。虽然广义相对论指出了违反因果关系的理论可能性,但现在人们普遍认为,量子引力理论必须在这种情况下发挥重要作用。作为一个突出的例子,通常与因果关系违背相关的逻辑悖论可以通过量子效应解决。我们要问的是,一个允许违反因果关系的理论的明确构建,是否反过来可以教我们一些关于量子引力的东西。以Deutsch的玩具模型为起点,在第一部分中,我们认为,尽管是一个非线性修改的量子力学,该模型并不意味着超光速信号和它的预测可以操作验证实验在适当的本体论设置。在第二部分中,我们表明,该模型可以直接应用于标量量子场,提供的字段发送回的时间远大于相干时间的波包。我们提出了一个概括的模型,解除这一约束,并恢复标准量子场论的预测时,时间跳跃的大小远小于相干时间的波包。最后,我们讨论了普通的引力时间膨胀模型的扩展。由此产生的模型概括和扩展了早期的工作,并可以使用当前的技术进行实验测试。
2013-12-31 quant-ph
A Lenient Causal Arrow of Time?
贝尔定理的基本假设之一是时间的因果箭头,与时间顺序有关,而不是空间分离。然而,关于因果关系的物理假设很少在这一背景下被研究,甚至经常被忽略,这与已经研究和阐述的许多不同的可能的定域性条件形成了鲜明的对比。本文综述了再现量子力学对Bell关联预言的几种追溯因果的玩具模型。本文指出,一个表面上是超确定性的玩具模型--基于否认某些量子力学输入参数的自由变量状态--实际上包含了一个完整的追溯因果玩具模型。奥卡姆剃刀因此表明,超决定论的观点是多余的。一个挑战是将追溯因果的玩具模型推广到一个完整的理论--一个量子力学的重新表述--在这个理论中,标准的因果时间箭头将被一个更宽松的时间箭头所取代:一个只适用于宏观上可用的信息的时间箭头。在讨论这样一种重新表述时,人们发现量子力学的许多令人困惑的特征可能会自然出现,特别是在随机理论的背景下。
2018-07-02 quant-ph
Operationalism, Causality, and Quantum Theory: a mostly time symmetric perspective
Perimeter Institute(Perimeter研究所)
本文从时间对称视角探讨操作概率理论,提出简单与复杂操作的因果结构,并证明时间对称与时间正向视角等价,发展了Hilbert对象的图示符号。
2026-03-25 gr-qc hep-th math-ph
A Causal Framework for Non-Linear Quantum Mechanics
我们在量子场论中加入了非线性项和态相关项。我们表明,由此产生的低能量理论,非线性量子力学,是因果关系,保留概率和允许测量过程的一致描述。我们探讨了这些条款的后果,并表明,非线性量子效应可以观察到在宏观系统中,即使在存在的去相干。我们发现,目前的实验界对这些非线性是薄弱的,并提出了几个实验方法,显着探测这些影响。这些非线性的局部可利用效应具有巨大的技术意义。例如,它们将允许计算的大规模并行化(实际上,任何其他努力),并使量子传感能够超过标准量子极限。我们还揭示了一个根本的弱点,任何非线性修改的量子力学-这些修改是高度敏感的宇宙历史和他们的本地可利用的效果可以动态地消失,如果观察到的宇宙有一个微小的重叠与整体的宇宙量子态,在传统的暴胀宇宙学预测。我们确定在这种情况下,坚持观测,并讨论机会,以检测它们在宇宙射线实验,强场广义相对论和电流探测宇宙的状态方程的测试。非线性量子力学也使新的引力现象,并可能开辟新的方向,以解决黑洞的信息问题,并揭示理论基础的量子场论和引力。
2022-03-09 gr-qc hep-ph hep-th
Symmetric observations without symmetric causal explanations
Department of Applied Physics, University of Geneva(日内瓦大学应用物理系);School of Physical and Mathematical Sciences, Nanyang Technological University(南洋理工大学物理与数学科学学院)
研究探讨了对称观测是否能减少假设空间,通过三元概率分布示例证明对称性无法简化因果模型假设。
2026-03-27 cs.LG math.ST quant-ph
Indefinite causal order with fixed temporal order for electrons and positrons
我们提供了一个分析的不确定因果秩序的相对论性量子力学的基础上的电子-正电子图片的费曼涉及负能量电子在时间上向后移动。我们表明,真正实现的范例量子开关,但在这里违反了一些因果关系的不平等和固定的时间顺序,成为可能在极端的外部电磁场条件下,允许存在封闭的类时曲线。
2022-03-02 physics.hist-ph quant-ph
Equivalence between Quantum Mechanics and PT Symmetric Quantum Mechanics
在这篇论文中,我们发展了一个关于PT对称的量子力学的讨论,这个理论的基本元素。在一个简单的两体系统的情况下,我们开发了量子Brachistochrone问题。通过比较PT对称量子力学和标准形式的结果,我们得出结论:这种新方法不能揭示任何新的效应。
2015-02-24 quant-ph
On a new prediction of Causal Quantum Mechanics for the two-slit interference experiment with electrons
因果量子力学(即Bohmian或de Broglie-Bohm或Bohm-de Broglie量子力学)使计算典型双缝实验中电子的轨道成为可能[C. Philippe等人,Il Nuovo Cimento,52 B,15-28(1979)]。这些轨迹并不对应于均匀运动,而是对应于加速运动。加速度是由量子势引起的。从量子理论的观点来看,电子在从狭缝到屏幕的运动过程中,有可能发射出具有一定发射功率的光子。我们发现一个量子的光子发射功率的一般公式,有效的独立的解释。然后,根据哥本哈根解释,这个公式给出了一个严格为零的发射功率值,因为电子在离开狭缝之后和到达屏幕之前作为自由粒子移动。这样就没有光子发射了。在因果解释的情况下,对于一个具体的真实实验,发射功率的结果是一个非常小但不是零的值,由量子电势梯度的平方驱动。我们给出了可以测量的光谱类型的概念。一个可能的实验安排,以检测这种效果的简要想法,给出。
2022-04-22 quant-ph
Causality, Joint measurement and Tsirelson's bound
Tsirelson表明,$2\sqrt{2}$是CHSH表达式可以用于量子相关的最大值[B. S.Tsirelson,Lett. Math.Phys.,4(1980)93]。这个界限可以简单地从观测量的代数中推导出来。近年来,Buhrman和Massar利用量子力学的物理结构,如么正性和线性,[H. Buhrman和S.Massar,Phys.Rev.A,72(2005)052103]已经确定,违反量子力学中的Tsirelson界限将意味着发信号。我们证明了同样的帮助下,在量子力学和贝尔不等式,已推导出的假设下存在的联合测量和无信令条件下的现实联合测量。
2008-03-31 quant-ph
An ansatz for the eigenstates in PT-symmetric quantum mechanics
本文给出了一维PT对称复势具有实离散谱时能量本征态的一般表达式。利用这种方法,我们发现了PT对称量子力学的一些有趣的性质。
2006-08-10 quant-ph
Causal Wave Mechanics and the Advent of Complexity. II. Dynamic uncertainty in quantum systems and the correspondence principle
本系列论文第一部分揭示的相互作用过程的内在多值性被解释为真正的动力学(特别是量子)混沌的起源。后者被因果地推断为一系列不断的过渡,动态概率的起源,在同样真实的,但不相容的“实现”(互动模式)的系统。所获得的一组实现形式的因果推导,本质上完整的“空间的事件”提供了至关重要的扩展的概念的概率和方法的第一原则计算。由此揭示的基本动力学不确定性指定的哈密顿量子系统和应用于量子混沌描述周期性扰动系统。在我们的量子力学结果中,普通的半经典跃迁导致了从经典力学中已知的系统混沌行为的主要特征的精确再现,这允许人们“重新建立”混沌系统的对应原理(在任何常规的单值描述中不可避免地丢失)。然而,扩展量子力学中的因果动力学随机性并不局限于半经典条件,而且一般也发生在本质上是量子的状态中,尽管部分“混沌的量子抑制”确实存在,并且在我们的描述中有所规定,以及其他特定类型的量子(真正的)混沌行为。
1999-03-25 chao-dyn nlin.CD quant-ph
p-Adic Quantum Mechanics, the Dirac Equation, and the violation of Einstein causality
提出以三维p进向量描述位置的新p进Dirac方程,说明Planck尺度下Lorentz对称性破缺,并证明其允许局域解但违反Einstein因果性。
2024-07-05 quant-ph
Time-delocalized quantum subsystems and operations: on the existence of processes with indefinite causal structure in quantum mechanics
已经证明,理论上可能存在更高阶的量子过程,在这些过程中,由不同的参与方进行的操作不能被归因于一个确定的因果顺序。这些过程中的一些被认为在标准量子力学中通过对操作时间的相干控制而具有物理实现。一个突出的例子是最近在实验上证明的量子引力。然而,解释这样的实验作为实现的过程与不确定的因果结构,而不是某种形式的模拟这样一个过程一直存在争议。在这样一个实验中,各方的地方行动究竟在哪里?在时间不确定的情况下,它们在什么空间中活动?我们能否直接探究它们,而不是基于启发式的考虑来假设它们应该是什么?我们如何能够调和这样的主张,即这些操作真的发生了,每一次都是按要求发生的,而事实上,假定过程的结构意味着它们不可能是任何非循环回路的一部分?在这里,我对这些问题提供了一个精确的答案:在这样一个过程中,操作的输入和输出系统通常是希尔伯特空间的非平凡子系统,这些子系统是与不同时间的系统相关的希尔伯特空间的张量积-这一事实可以直接通过实验验证。对于这些时间离域子系统,过程的结构是一个具有因果循环的电路。我还确定了一个整体类的等距过程,其中的量子网络是一个特殊的情况下,承认时间离域子系统的物理实现。这些结果揭示了量子力学中的一种新结构,这可能对物理学和信息处理具有重要意义。
2019-11-15 quant-ph
The Pure State Space of Quantum Mechanics as Hermitian Symmetric Space
研究了量子力学的纯态空间作为Hermite对称Kaehler流形。在这种非线性几何背景下讨论了量子力学的经典原理(量子叠加原理、海森堡不确定原理、量子概率原理)和观测量的谱理论。
2002-02-14 quant-ph
Views, variety and quantum mechanics
本文提出了一种非相对论量子理论的非定域隐变量理论,它在对单个事件的完全描述的意义上,给出了量子力学的实在论完善。所提出的基本理论是一个充满活力的因果集理论的延伸,它假设时间,事件,因果结构,动量和能量是基本的。但是空间和波函数是突现的。该理论的beables是事件的观点,这是其因果过去的子集。因此,这个理论断言,宇宙是一个因果网络的事件,其中包括部分视图本身看到的回头看,从每个事件。基本动力学是基于一个行动,其势能与多样性成正比,这是对事件多样性的衡量,而动能与其变化率成正比。薛定谔方程导出的基本历史事件的密度展开的领先顺序。对于更高阶,存在可计算的校正,在波函数中为非线性,由此可以预测新的物理效应。
2021-05-07 quant-ph
Is PT-symmetric quantum mechanics just quantum mechanics in a non-orthogonal basis?
量子力学的一个假设是哈密顿量是厄米的,因为这保证了本征值是实数。最近,人们对$H^\dagger = H$是否是必要条件产生了兴趣,并导致了PT对称量子力学的发展。本文指出,任何有限的物理上可接受的非厄米哈密顿量都等价于在非正交基上做普通的量子力学。特别地,这意味着对于有限系统,PT对称量子力学和普通量子力学之间没有实验区别。特别是,声称PT对称量子力学允许更快的演化比厄米量子力学被证明是一个物理解释的问题。
2007-02-17 hep-th quant-ph