Von Neumann and Luders postulates and quantum information theory
本文介绍了与量子信息理论有关的量子力学的一些基本问题，特别是量子隐形传态和单向量子计算。“我们强调了投射假设（决定测量后的状态）在QI中的作用，以及它的吕德斯和冯诺依曼版本之间的差异。这些投影假设在具有简并光谱的观测量的情况下有着关键的不同。这样的观测量在纠缠态的操作中起着重要的作用：一个子系统上的任何测量都由复合系统的希尔伯特空间中具有简并谱的观测量表示。如果冯·诺依曼是对的，而吕德斯是错的，那么量子隐形传态和“单向量子计算”的规范方案就不会起作用。令人惊讶的是，我们发现，事实上，冯·诺依曼通过细化测量的描述意味着（在自然假设下）吕德斯投影假设。在过去的70年里，这一重要的观察似乎被忽略了。这一结果解决了在量子信息理论中正确使用投影公设的问题。人们可以继续使用吕德斯假设（就像量子信息领域的人们所做的那样）。
2009-05-27 math-ph math.MP physics.gen-ph
On uniqueness of quantum measurement theory
本文讨论了量子力学的结构及其公设的唯一性。量子概率的玻恩定则被量子心灵感应不存在的要求所固定。冯·诺依曼投影公设描述了无相互作用测量条件下量子态的变换。在量子测量结果一定的条件下，投影公设可以看作是向条件概率的过渡。
2015-08-24 quant-ph
On the Dynamical Interpretation for the Quantum-Measurement Projection Postulate
考虑了一种适合于该问题精确解的具有离散动量空间的装置模型。它与所考虑的对象系统的相互作用的特殊的哈密顿量被选择。在这个简单的例子中，很容易说明，在构造选择性坍缩的动力学解释时的困难是如何在没有任何限制程序的情况下被克服的。为了这个目的，人们可以应用关于非量子参数的平均或减少联合系统算子的代数（即。e.传递到量子系统子代数）。后一个过程实际上意味着相对于不属于系统的装置量子变量进行平均。
2005-12-22 quant-ph
Von Neumann-Lueders projection, and its applicability to EPR experiments
尽管众所周知，冯·诺依曼的投影公设不适用于大多数现实的测量过程，但它一直困扰着量子力学的基础。特别是它的EPR实验的适用性往往是假设。在目前的贡献，这个问题被认为是从量子力学理论的测量的角度来看，允许在EPR实验作为一个特殊的情况下，有条件的准备的投影治疗。该假定可能适用的条件已经阐明。
2008-10-06 quant-ph
Quantum limit of measurement and the projection postulate
我们研究了一个由点接触探测器监测的静电量子比特。将整个量子位探测器波函数投影到探测器本征态上，我们确定了量子力学允许的量子位测量的精度极限。我们发现这个量是由量子比特动力学以及测量产生的退相干决定的。我们的研究结果表明，量子精度限制可以通过适当的测量程序的设计来提高。
2005-11-10 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Skirting Hidden-Variable No-Go Theorems
据观察，隐变量不去定理的证明依赖于“投影公设”，这被认为是矛盾的自旋算子在正交于磁场方向的方向。在这一点上，有人认为，这是更便宜的放弃投影公设比放弃局部性，这反过来又使隐藏变量不去定理逃避。为了支持这一点，EPR实验的局部现实主义模型，忽略了投影假设的约束。
1998-10-02 quant-ph
An Operational Approach to Quantum State Reduction
在不假设测量过程中任何阶段的投影假设的情况下，建立了一种量子态约化的操作方法，即由测量结果决定的可观测量的测量所引起的被测系统的态变化。传统公式假定探针测量满足投影公设，而一个新的确定状态约简的公式表明，状态约简不依赖于探针观测量的测量方式，特别是不依赖于探针测量是否满足投影公设，这与长期以来试图显示探针检测的宏观性质如何引起状态还原的尝试相反。
1997-06-13 quant-ph
Quantum model for psychological measurements: from the projection postulate to interference of mental observables represented as positive operator valued measures
最近，量子力学（QM）的形式主义在认知心理学、决策制定和心理物理学中的应用引起了人们的极大兴趣。特别是，在\cite{DKBB}的可能性使用的投影公设和表示的“精神可观”的厄米算子进行了详细讨论。最近关于“量子（类）认知心理学”基础的讨论的主要结论是，在确定投影公设作为描述由厄米算符表示的观测量的测量的数学工具的适用条件时，必须小心。为了以量子（类）方式表示一些统计实验数据（包括物理和心理），必须使用由正算子值测度（POVM）给出的广义量子可观测量。本文简要介绍了POVMs，这可能是有用的新人的量子（类）研究领域。特别有趣的认知心理学是一个变体的公式的总概率（FTP）与干扰项推导出不兼容的观测POVM。我们提出了一个解释的干扰项从心理学的观点。如前所述，这样一个术语（扰动经典FTP）的出现在认知心理学中起着重要作用，例如，模糊图形的识别和分离效应。POVM给出的观测量干涉项比厄米特算子给出的观测量干涉项具有更复杂的结构。我们阐述了认知解释的POVMs干扰项的不同组成部分，并将我们的分析应用于量子（类）决策模型。
2014-05-06 math.PR q-bio.NC quant-ph
What is orthodox quantum mechanics?
所谓的“正统”量子力学，在标准的基础讨论中提出，依赖于两个实质性的假设-投影公设和本征值-本征向量联系-事实上在量子力学的实际应用中没有发挥任何作用。我在许多方面支持这一结论，但主要是因为投影公设不能正确地解释重复的、连续的和不精确的测量（所有这些都是当代物理学的标准），而且本征值-本征向量的联系意味着几乎所有有趣的性质都是最大不确定的。我提出了另一种概念化量子力学的方法，它能更好地代表实际使用的量子力学，特别是消除了投影公设或本征值-本征向量联系的使用，我在这种新的正统表述中重新表述了测量问题。
2016-04-20 quant-ph
Why am I me? and why is my world so classical?
这是一个尝试，应用内格尔的内部和外部声明之间的区别，以解释量子力学。我认为，这种区分解决了酉进化和投影公设之间的矛盾。我还提出了一个更现实的经验版本的投影假设。其结果是一个版本的埃弗雷特的相对状态的解释，包括一个建议，如何概率是要理解的。基于2000年9月12日在伯明翰举行的第九届英国物理学基金会会议上的演讲。
2000-11-20 quant-ph
Quantum measurement driven by spontaneous symmetry breaking
量子力学中的测量过程通常由冯·诺依曼投影公设描述，它构成了量子力学定律的基本组成部分。由于这一假设需要系统的外部观察者，因此很难将量子力学应用于整个宇宙。因此，我们提出量子测量过程实际上是一个与普遍存在的自发对称性破缺机制有关的物理过程。在此基础上，我们构造了一个量子测量模型，其中冯·诺依曼投影被描述为动力学的前相干过程。此外，经典可区分的指针参数作为c-数序参量出现在封闭时间路径量子场论的形式体系中。我们还讨论了测量的精度和玻恩概率假设的可能推导。
2005-05-11 quant-ph
Standard Quantum Mechanics without observers
标准量子力学中的投影公设基本上依赖于测量。但测量隐含地表明存在以测量为中心的概念，如测量设备，这应该从理论中产生。本文提出了标准量子力学的另一种表述，其中投影公设被替换为一个版本，其中测量和观察不被假定为基本的。更准确地说，表示相空间上的量子态的Wigner函数需要被严格约束到相空间的经典粗粒化区域。这确保了国家在宏观层面上是准经典的。在一个粗粒化的区域内，代表量子系统的维格纳函数的时间演化需要服从刘维尔-冯诺依曼方程，这是薛定谔方程的相空间等价方程。假设投影发生在系统从粗粒度区域过渡到其他区域时，通过根据玻恩规则选择其中一个区域，但不参考测量。与标准制定的量子力学的连接进行了解释，以及本配方解决的问题，特别是维格纳的朋友类型的悖论。实验结果和开放的问题进行了讨论。
2021-03-25 math-ph math.MP physics.hist-ph
Quantum State Reduction and the Quantum Bayes Principle
本文通过将量子贝叶斯原理确立为最基本原则，在不依赖投影假设的条件下为量子态约化建立新基础，并推导出纠缠系统局域连续测量的联合概率分布。
1997-05-16 quant-ph
Histories without collapse
本文比较了量子力学中历史概率的两种理论。一个是从哥本哈根量子力学使用投影公设推导出来的，是“相容历史”解释的基础;另一个是基于贝尔的提议，最初是为了“先导态”理论，但在这里应用于纯幺正量子力学。第一个可以用于更广泛的历史类，但取决于投影公设，或“崩溃”，这是广泛认为是一个不满意的功能的理论;第二个可以用于理论的普遍状态矢量没有崩溃。我们研究了一个简单的模型的基础上维格纳的朋友，在贝尔的模型和投影公设给出不同的概率的历史的感知系统。我们还研究了这个模型的Frauchiger Renner扩展，其中比较两个计算的历史揭示了Frauchiger和Renner发现的矛盾。通过扩展模型，使观察者具有记忆，我们将历史的概率简化为在单个时刻使用玻恩定则，并证明了具有记忆的玻恩定则给出了与在历史过程中应用投影相同的结果，因为与记忆的纠缠：纠缠实现了坍缩。我们讨论了这对量子宇宙学中历史的使用的影响。
2021-10-26 quant-ph
In our mind's eye: Visible and invisible in quantum theory, with Schrödinger's cat experiment
本文旨在重新认识E.薛定谔著名的思想实验--猫悖论实验，以及它在量子基础理论中的地位，从一个新的角度来看，它基于量子现象和量子力学的解释类型，属于这里指定的“无实在论的实在”（RWR）解释。这样的解释以前没有被应用到猫的实验中，包括N。玻尔，他的解释在其最终形式（因为他改变了他的解释几次）是一个RWR解释，但谁似乎没有评论猫的实验。本文采用的解释遵循玻尔的解释，基于两个假设或公设，海森堡和玻尔公设，但它增加了第三个公设，狄拉克公设。本文还结合无实在论的实在概念，介绍了思想的可见和不可见概念，并讨论了它们在猫悖论实验中的作用。
2023-01-29 physics.hist-ph quant-ph
Quantum postulate vs. quantum nonlocality: Is Devil in h?
本文是作者为消除量子力学中的非定域性所作的努力的一部分。量子非定域性是两面的Janus，一面是Lüders投影非定域性，另一面是Bell非定域性。本文致力于后者的幻灭。贝尔隐变量模型的主要缺点是它直接违背了海森伯格的不确定性和玻尔的互补原理。因此，我们不批评贝尔不等式的推导或解释（许多作者都这样做）。我们的批评是针对模型本身的。最初的Einstein-Podolsky-Rosen（EPR）论证是建立在Heinseberg原理的基础上的，但EPR并没有质疑它，因此EPR和Bell的论证有着本质的区别。找到上述原则的物理种子是值得的。这就是{ \it量子公设}：存在不可分的作用量。贝尔的隐变量方法直接意味着拒绝量子假设。海森堡将量子公设与狭义相对论中的光速恒定性进行了比较。因此，在贝尔模型中解释长距离相关性的尝试可以与试图构建违反相对论定律的模型相比较。在蔡林格的基础上，我寻找类似于相对论原理的量子力学的基本原理，并将量子作用量原理和互补原理视为这样的原理。
2020-03-12 quant-ph
Atomic Quantum Zeno Effect for Ensembles and Single Systems
所谓的量子芝诺效应本质上是理想测量的投影假设的结果。为了测试这种效应，Itano等人对原子系综进行了一项实验，通过短激光脉冲实现了快速重复的能级测量。使用动力学的考虑，我们给出了一个解释，为什么投影公设可以应用在很好的近似这样的测量。对理想测量的修正是明确确定的。这是用来讨论在多大程度上Itano等人的实验可以被认为是量子芝诺效应的测试。我们还分析了一个新的可能的实验，在一个单一的原子，随机的光和暗周期可以解释为量子芝诺效应的表现。我们表明，测量的观点给出了一个快速和直观的理解上述类型的实验，虽然更精细的分析必须考虑到校正。
1996-10-02 quant-ph
The Measurement Problem and the Reduction Postulate of Quantum Mechanics
众所周知，量子态的因果薛定谔演化与约化公设是不相容的，即使考虑了退相干。由标准归约假设引入的对因果演化的违反区分了某些系统（作为测量设备），其状态非常接近统计混合（作为退相干过程的结果）。在这些系统中，这种违反没有任何可观察到的影响。在任意的量子系统中，从初始密度矩阵到标准约化假设所预言的对角矩阵的转变，将导致薛定谔演化的完全崩溃，从而破坏量子力学的所有预言能力。我们在这里展示的是，有一个修改后的公设版本，允许平等地对待所有的量子力学系统。标准约化假设可以被认为是一个很好的近似，实用的目的，这个修改后的版本是一致的薛定谔演化和通过退相干与实验结果。在这种方法中，归约公设所起的物理作用是作为计算相对概率的工具，从而确定一致历史的概率。
1998-06-18 gr-qc quant-ph
Specifying the Intrinsic Back-action of a General Measurement
该研究通过奈马克定理将一般测量视为扩展投影测量的约简，推导出状态更新规则，分解扰动来源，并建立内在扰动与随机性、不确定性及信息增益的定量联系。
2025-03-27 quant-ph
The measurement postulates of quantum mechanics are not redundant
本研究反驳了量子力学测量公设可由结构公设加态估计假设推导的观点，通过反例证明相关假设的局限性，指出量子力学可扩展非POVM测量规则，其存在性需经验验证。
2025-05-16 quant-ph
A Stepwise Planned Approach to the Solution of Hilbert's Sixth Problem. III : Measurements and von Neumann Projection/Collapse Rule
在前两篇论文中发展起来的普适力学Supmech，把量子力学和经典力学都作为子学科（为了完整起见，本文还包括了一个简要的大纲）;这个特点有利于在基于Supmech的量子测量处理中，把仪器作为一个量子系统，用经典系统很好地近似处理。考虑到明确的事实，即在设备上的观察时，它已经“定居下来后的测量相互作用”，并限制在宏观上可区分的指针读数，（系统+设备）状态的不必要的叠加显示被抑制;这提供了一个真正的物理为基础的理由（传统的\emph{postulated}）冯诺依曼投影/塌陷规则。这种由观测约束所引起的退相干机制不受传统退相干方案的影响。
2010-12-20 physics.atom-ph quant-ph
Quantum fractionalism: the Born rule as a consequence of the complex Pythagorean theorem
埃弗雷特的量子力学，或多世界解释，缺乏对量子概率的解释。我们表明，玻恩规则的值等于投影因子，描述收缩勒贝格措施的正交投影从复杂的线的量子态的特征空间的观察。单位全概率对应于一个复杂的毕达哥拉斯定理：复直线的子集的测度是它在所有特征空间上的投影的测度之和。为了证明投影因子可以作为概率，我们假设存在一个连续无穷的全同量子宇宙，它们都具有相同的准经典世界。在测量中，这些因素给出了每个结果的世界的相对数量，我们将其与频率论和贝叶斯概率相关联。这解决了埃弗雷特理论的概率问题，也解决了它的优选基问题，并可能有助于解决有关概率性质的问题。
2020-04-15 quant-ph
A note on the short-time quantum propagator
在量子力学的费曼形式中，我们遇到一个假设，即在无穷小时间间隔中的传播子是经典的波函数。这一假设，这是后来彻底研究荷兰，最近强调使用改进的马克里-米勒传播。本文的结论与这一新成果相一致，证明了量子力学的海森伯图象总是包含着费曼公设，并能给出它的证明，即从海森伯图象出发，证明了当时间的二阶项可以忽略时，系统的动力学是经典的。
2014-04-02 math-ph math.MP quant-ph
On the problem of completeness of QM: von Neumann against Einstein, Podolsky, and Rosen
我们进行了比较分析的论点爱因斯坦，波多尔斯基和罗森- EPR，1935年（对完整性的QM）和理论形式主义的QM（由于冯诺依曼，1932年）。我们发现EPR的考虑与冯·诺依曼的理论完全不相符。因此，EPR并没有批评QM的真正理论模型。EPR关于QM不完全性的矛盾结论的根源是对冯诺依曼投影公设的误用。EPR将这一假设应用于具有简并谱的观测量（这是QM公理学完全禁止的）。
2008-05-17 quant-ph
Time's Arrow in a Quantum Universe: On the Status of Statistical Mechanical Probabilities
在一个具有强时间箭头的量子宇宙中，标准的假设是初始波函数始于一个特定的宏观态--过去假说选择的特殊的低熵宏观态。此外，还有一个关于统计力学概率的附加假设，根据该假设，初始波函数是宏观状态中的“典型”选择（统计假设）。它们一起支持热力学第二定律的概率版本：典型的初始波函数将增加熵。因此，在这样的宇宙中有两个随机性的来源：玻恩规则的量子力学概率和统计公设的统计力学概率。我提出了一种新的方法来理解量子宇宙中的时间之箭。它基于我所说的量子力学的热力学理论。根据这种观点，宇宙的初始量子态有一个自然的选择，它不是由波函数给出，而是由密度矩阵给出。宇宙的初始密度矩阵正是（规范化的）投影算子到（宇宙的希尔伯特空间的）过去假设子空间上。因此，给定初始子空间，我们得到初始密度矩阵的唯一选择。我把这种性质称为初始量子态的“条件唯一性”。条件唯一性提供了一种新的、通用的策略来消除基本物理理论中的统计力学概率，通过这种策略，我们可以将两种随机性来源归结为量子力学的随机性来源。我还探讨了一个“绝对独特的”初始量子态的想法，在某种程度上，可能实现彭罗斯（1989）的想法，一个强确定性的宇宙。
2019-02-12 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Impossible measurements revisited
到目前为止，人们已经充分认识到，在复合量子系统上简单地应用投影公设可以在它们的组成部分之间产生信号，这表明在相对论时空背景下因果关系的崩溃。在这里，我们介绍了一个必要和充分条件的一个理想的测量的可观察到的是非信令。以及特别简单，它概括了以前的无信号条件，因为它允许退化，并可以适用于所有有界自伴算子。这个条件被用来建立任意的局部可观测量的和将不会发出信号，这与我们从相对论量子场论得到的预期一致。另一方面，它表明，测量的张量积交换本地可观的，例如二分运营商的形式$A\otimes B$，实际上可以信号，相反的广泛持有的信念，这种测量总是本地可实现的。在相对论性量子场论测量的概念的影响得到解决，它似乎是最直接的应用程序的标准量子形式主义一般导致违反因果关系。我们的结论是，要么可以测量的可观测量的类别应该受到限制，和/或量子理论的测量框架，特别是投影公设，到量子场论的天真翻译应该重新评估。
2021-10-15 gr-qc hep-th quant-ph
Local Realism in Quantum Many Worlds
经典物理学的基本原理--局域实在论，意味着自由选择的观测可以用一个局域的（比光慢的）真实过程来解释。在量子力学中，贝尔定理证明了这一点是明显违反的.尽管作出了极大的努力，但由于存在漏洞，实验未能最终证实这种违规行为。我们提出了一个新的假设，即量子过程的描述必须与定域实在论相一致，它还假设存在许多世界/同一系统的副本，它们在微观上相互作用很弱，但在宏观上相互作用很强，其数量可以通过实验估计.贝尔定理永远不会解决实际的实验，因为它的假设不能严格满足.通过对量子框架和测量假设的适当推广，特别是考虑到选择的自由，局域实在论与量子力学和所进行的实验一致，也涉及单量子比特相干性和较弱版本的贝尔测试，爱因斯坦-波多尔斯基-罗森转向。
2015-08-06 quant-ph
Quasiprobabilistic Interpretation of Weak measurements in Mesoscopic Junctions
测量非对易量子力学观测值的不可能性是量子力学假设最吸引人的结果之一。因此，迄今为止，量子测量和投影的研究是一个非常有趣的话题。我们建议测试的概念，弱测量的非对易观测介观输运实验，使用准概率描述。我们推导出一个不等式的电流衰减器，这是满足每个经典概率，但违反了高频四阶累积量的量子制度的实验可行的参数。
2010-09-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
A Hilbert Space Representation of Generalized Observables and Measurement Processes in the ESR Model
其中一位作者最近提出的扩展语义实在论（ESR）模型体现了标准（希尔伯特空间）量子力学在非上下文框架中的数学形式，将量子概率重新解释为条件而不是绝对。在这里，我们提供了一个Hilbert空间表示的广义观测量介绍的ESR模型，满足一个简单的物理条件，提出了一个推广的投影公设，并建议一个可能的数学描述的测量过程中的复合系统的演化组成的测量系统和测量仪器。
2009-08-29 quant-ph
Operational Axioms for Quantum Mechanics
本文从“物理实验”的一般定义和“实验可及性和简单性”的五个简单假设出发，导出了有限维复希尔伯特空间中量子力学的数学公式。对于无限维的情况下，另一方面，一个C*-代数表示的物理变换的推导，从四个五个公设通过Gelfand-Naimark-Segal（GNS）建设。本论文简化并完善了版本1中的先前推导。公理化的主要成分是假设存在“忠实状态”，允许人们校准实验仪器。这种概念是标量积和物理变换的“转置”的运算定义的基础。什么是新的，在本文件中相对于quant-ph/0603011是操作推导的对合对应的“复共轭”的效果，其扩展到变换允许定义的“伴随”的变换时，扩展是成分保持。
2006-12-08 quant-ph
Solvable model of quantum microcanonical states
这封信检查的后果，最近提出的修改假设的平等{ \it先验}概率在量子统计力学。这个修正，称为{ \it量子微正则假设}（QMP），声称对于一个处于微正则平衡的系统，所有具有相同能量期望值的纯量子态都以相等的概率实现。研究了服从QMP的量子系统的一个简单模型，该模型具有等间距能量本征值的非简并谱。这个模型承认一个封闭形式的表达的状态密度的能量本征值。结果表明，在能级数趋于无穷大的极限下，态密度的表达式收敛于以能量的中间值$(E_{\rm max}+E_{\rm min})/ 2$为中心的$δ$函数.确定这一限制需要一个详细的渐近研究的一个无限的总和，其条款交替的迹象。
2005-07-31 quant-ph
Generalized Observables, Bell's Inequalities and Mixtures in the ESR Model for QM
扩展语义实在论（ESR）模型提出了一种新的理论视角，将标准（希尔伯特空间）量子力学（QM）的数学形式化到一个非语境框架中，将量子概率重新解释为条件而非绝对。我们在这篇评论中提供了一个整体的看法，我们对这一主题的研究现状。我们得到了一个新的，缩短的方式介绍的ESR模型和推广的初等QM的投影公设的广义可观的数学表示。在此基础上，我们证明了BCHSH不等式、一个修正的BCHSH不等式和量子预言在ESR模型中是一致的，因为它们所指的是ESR模型所提供的物理世界图景的不同部分.然后，我们表明，一个新的数学表示的混合物必须引入的ESR模型，不符合标准的表示在QM，并避免了一些深层次的问题，所产生的混合物表示QM。最后，通过对被测系统和测量仪器组成的复合系统的演化引入合理的物理假设，得到了Luders公设的非平凡推广，并在特殊情况下证明了该推广.
2010-01-26 quant-ph
No purification ontology, no quantum paradoxes
几乎普遍认为，在量子理论中，以下两种说法成立：1）所有的变换都是通过幺正相互作用和冯·诺依曼测量实现的; 2）所有的混合态都是纯纠缠态的边缘。我把这个学说命名为净化本体论的教条。这个教条的来源是最初的冯·诺依曼公理化理论，它在很大程度上依赖于薛定谔方程作为假设，在非相对论的背景下成立，其算子版本只在自由量子场论中成立，但不再在相互作用理论中成立。在本文中，我证明了这两个本体论的统一性和国家纯度是不可证伪的，即使在原则上，因此公理化的虚假。本文提出了一个最小的四公设公理化：1）每个系统A对应一个Hilbert空间HA; 2）由张量积规则HAB = HAxHB组成两个系统; 3）将系统A到B的变换对应于一个量子运算，即对应于A和B的迹类算子之间的一个完全正的迹非增映射; 4）（玻恩定则）通过一种特殊类型的量子操作：态准备来评估所有联合概率。然后，我得出结论，量子悖论，如薛定谔猫的，而且，最相关的，信息悖论，起源于纯粹本体论的教条，他们不再是悖论的理论在最低限度的制定。出于同样的原因，大多数理论的解释（例如多世界，关系，达尔文主义，交易，冯诺依曼-维格纳，时间对称，.）解释同样的教条，而不是剥离虚假假设的严格理论。
2020-11-08 quant-ph
