$ψ$-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
Relativistic Bohmian interpretation of quantum mechanics
我提出了一个相对论协变版本的量子力学的玻姆解释,并讨论了相应的可测量的预测。协方差被编码在非定域量子势作为标量变换的事实中,这是非定域波函数作为标量变换的事实的结果。用决定论的玻姆解释所能得到的可测量的预言,用常规解释是得不到的,这仅仅是因为常规的概率解释在相对论性量子力学的情况下不起作用。
2006-02-08 hep-th quant-ph
Interpretation Neutrality in the Classical Domain of Quantum Theory
我明确地表明,波函数坍缩和本体论的关注如何可以从大量的技术分析中分离出来,这些技术分析是从量子理论中恢复局部的、近似牛顿的轨迹所必需的。在这样做的过程中,我证明了退相干理论所提供的经典行为的帐户可以直接定制,以给出量子理论的多种解释的经典行为的帐户,包括埃弗雷特,德布罗意-玻姆和GRW的解释。我进一步表明,这种解释中立的,基于退相干的帐户符合我在其他地方阐述的物理学理论间约简的一般观点,这与将约简视为简单地取极限的过度简化的图片不同。这种解释中性的解释依赖于一个通用的三管齐下的策略,用于在量子和经典理论之间进行还原,该策略结合了退相干、埃塞尔菲斯特定理的适当形式和退相干兼容的坍缩机制。它还包含了一个新的论点,为什么分支相对轨迹应该近似牛顿,这是基于一个很少讨论的扩展埃塞尔菲斯特定理开放系统,而不是更常见的引用,但关系不大密切的封闭系统版本。在结论中,我简要地建议如何将这里描述的量子-经典约化策略扩展到其他经典和量子理论之间的约化,包括经典和量子场论以及经典和量子引力。
2015-11-19 quant-ph
Quantum Information Theory and Applications to Quantum Cryptography
对经典信息理论和量子信息理论作了简单的解释。更具体地说,它澄清了为什么香农熵被用来作为衡量经典信息和量子力学的简要回顾后,可以证明为什么密度矩阵是量子信息理论的主要工具。然后引入了冯诺伊曼熵,并借助它指出了经典信息理论与量子信息理论的一个重要区别:量子纠缠。此外,还讨论了量子测量的信息论解释。数据压缩,纠错和噪声信道传输的经典和量子的情况下,简单地证明。最后,利用上述理论对量子密码学进行了回顾,并探讨了商业化实现的可能性。
2002-01-14 quant-ph
QBism Is Not So Simply Dismissed
QB主义是量子力学认识论解释的主要候选者之一。根据QBism,量子态或波函数表示分配状态的主体的主观置信度。但是,尽管量子态不是世界家具的一部分,但量子力学通过玻恩定则来把握真实,玻恩定则是主体概率分配的一致性条件。在本文中,我们评估了最近的批评QB主义的合理性。我们着重讨论了量子态的主观性、实在论问题和量子力学中的量子态演化问题。特别是,借鉴玻恩的概念不变性的标志,真正的,有人认为,有没有本质的区别爱因斯坦的程序之间的“真正的”和QBists的现实主义。此外,我们还将讨论QB主义可以解释量子态的幺正演化。
2022-10-26 physics.hist-ph quant-ph
Infinite multiverses and where to find them?
ICFO-Institut de Ciencies Fotoniques, The Barcelona Institute of Science and Technology(ICFO-光子科学研究所,巴塞罗那科学技术研究院);Faculty of Physics, Astronomy and Applied Computer Science, Jagiellonian University(雅盖隆大学物理、天文学和应用计算机科学系);ICREA(加泰罗尼亚卓越研究学院)
本文探讨了量子物理中多世界解释与哥本哈根解释,分析了多元宇宙中是否存在多个自己的问题。
2026-02-04 physics.hist-ph physics.pop-ph quant-ph
Association between quantum paradoxes based on weak values and a realistic interpretation of quantum measurements
本文证明基于弱值的量子悖论与量子测量的实在论解释等价,否认该观点即可消除悖论,揭示其强假设与问题。
2024-02-15 quant-ph
Interpretations of quantum theory: A map of madness
受最近一些新闻的启发,一位记者问一群物理学家:“违反贝尔不等式的意义是什么?一位物理学家回答说:“这意味着非定域性是一个既定的事实。”另一个人说:“不存在非定域性;信息是测量结果是不可约的随机性”。第三个人说:“它不能简单地回答纯粹的物理基础,答案需要一个形而上学的判断行为。这位记者被这些答案弄糊涂了,他不停地问关于量子理论的问题:“量子隐形传态中的隐形传态是什么?”“量子计算机到底是如何工作的?“令人震惊的是,对于这些问题中的每一个,记者都得到了各种各样的答案,在许多情况下,这些答案是相互排斥的。在一天结束时,记者问:“如果量子理论发展了90年,你仍然不知道它的含义,你打算如何取得进展?如果你对量子理论的内容不一致,你怎么可能识别量子理论的物理原理,或者把量子理论扩展到引力呢?“在这里,我们认为,解决这个过于持久的问题变得越来越紧迫。为此,我们指出,对量子理论的解释本质上有两种类型,而且这两种类型是如此根本不同,以至于当在量子理论的框架之外进行分析时,一定会有实验导致不同的经验可检验的预言。可以说,即使这些实验没有结束讨论,它们也会在某些解释必须具有的奇怪属性列表中添加新元素,因此它们将间接支持那些不需要具有所有这些奇怪属性的解释。
2016-11-23 quant-ph
Emergence of classical theories from quantum mechanics
从量子力学导出经典理论的道路上有三个问题:实在论解释的问题、经典性质的问题和量子测量的问题。最近,我们已经确定了一些隐含的假设,这些假设是这些问题的根源。因此,实在论的解释被量子系统的唯一属性是可观测值的假设所阻碍。如果我们简单地假定那些由准备所唯一定义的性质是客观的,那么所有的困难都消失了。至于经典性质,错误的假设是存在任意尖锐的经典轨迹。结果表明,从量子力学出发,取高熵极限,可以得到模糊经典轨线。最后,标准的量子力学意味着量子系统上的任何注册都会受到宇宙中某个地方存在的所有同类量子系统的干扰。如果一个人系统地研究出量子力学必须如何修正才能使这种扰动不存在,那么他就找到了对冯·诺依曼的“第一类动力学”的新解释,从而找到了解决量子测量问题的新途径。本文对这项工作作了一个很短的回顾。
2012-01-03 quant-ph
Comment on "An Arrow of Time Operator for Standard Quantum Mechanics" - a sign of the time!
本文证明了Strauss等人最近提出的“时间箭头”算子M_F,在arXiv:0802.2448v1 [quant-ph]中,它仅仅与可观测的规范“时间”的符号T有关(显然是由Holevo首先引入的)。特别地,的单调减少< M_F >对应于< sgn T >随时间单调增加的事实。这种关系也提供了性质M_F < 1的物理解释。一些进一步的性质和可能的概括指出,包括几乎周期系统。
2008-02-20 quant-ph
Violation of the Bell's type inequalities as a local expression of incompatibility
通过过滤掉哲学成分,我们可以说EPR论文是针对海森堡的不确定原理或更一般的玻尔互补原理的直接解释。后者表达了量子测量的情境性:测量的输出依赖于完整的实验安排。然而,贝尔重新构造了EPR反对互补性的论证,以证明具有玻姆力学类型的隐变量的非局部理论。然后,贝尔的这种非定域性-- { \it亚量子非定域性} --被提升到量子理论的水平--直到术语{ \it“量子非定域性”}。这篇短文的目的是解释贝尔检验只是一个特殊的{量子可观测量局部不相容性的\it检验},类似于干涉实验,例如,双缝实验
2019-02-19 quant-ph
Randomness in Relational Quantum Mechanics
量子力学(RQM)的关系解释,介绍了在其目前的形式由Carlo Rovelli在1996年,涉及到一些显着偏离其他量子力学解释广泛讨论的文献。我们在这里开始总结这些独特的RQM功能,重点是那些建议改变的洞察QM现象中表现出的随机性的性质。RQM的特征之一是假设宇宙中的所有物体都是量子物体,无论它们的物质复杂性如何。并且,任何两个对象的相互作用可以导致每个对象的新的关系量子态,其中另一个对象作为参考。但是这样的新状态并不取代对应于与其他引用对象的先前交互的关系状态。特别地,包括被认为是随机的变量的这种较早的关系状态不折叠以定义变量的确定值,而是简单地在相对于新引用的状态中采用该特定值。因此,RQM中与量子态变量相关的随机性概念不同于其他QM解释中的随机性概念。而不是采取通常的学究式的方法,详细并排比较RQM和其他常见的QM解释,我们说明了这些差异,在一些细节描述著名的“双缝”实验的RQM概念,指出了重要的优势,沿途其他解释。当然,我们建议不改变双缝实验结果,但相信解释性的修改是有益的和深刻的。
2022-05-17 physics.hist-ph quant-ph
Information-theoretic interpretation of quantum formalism
我们提出了一个基于贝叶斯框架的量子形式主义的信息论解释,没有任何额外的公理或原则。量子信息被解释为一种基于问答过程分析受经典约束的逻辑系统的技术。该问题是从一个特定的一批查询,而约束表示的一组布尔函数的真值表。贝叶斯推理技术包括在分配一个概率分布在一个实值概率空间的联合查询集,以满足约束。初始查询批次不是唯一的,可以随意考虑替代批次。它们是从最初的一批机械地启用的,非常简单地通过将概率空间转换成希尔伯特空间。事实证明,这个唯一的过程导致准确地恢复标准的量子信息论,从而为其技术规则提供了信息论的基本原理。在这个框架下,量子力学的巨大挑战变成了简单的陈词滥调:为什么理论是概率性的?为什么理论是线性的?希尔伯特空间从何而来?此外,大多数悖论,如不确定性原理,纠缠,上下文,非信号相关,测量问题等,变成了一个简单的特征。最后,我们的主要结论是,量子信息只不过是经典的信息处理的贝叶斯推理技术的成熟形式,因此,同质化与阿斯特拉罕逻辑。
2020-11-28 cs.IT math.IT quant-ph
Quantum Probabilities Are Objective Degrees of Epistemic Justification
本文针对QBism将量子概率完全主观化而难以容纳科学客观性的问题,提出一种继承其优点的解释,主张量子概率是认知辩护的客观程度。
2024-10-24 physics.hist-ph quant-ph
Perspectives in Quantum Physics: Epistemological, Ontological and Pedagogical. An investigation into student and expert perspectives on the physical interpretation of quantum mechanics, with implications for modern physics instruction
现代物理学教师的一个共同学习目标是让学生认识到经典物理学的实验不确定性和量子力学的基本不确定性之间的差异。我们的研究表明,这个众所周知的困难任务可能会受到入门学生的直观现实主义观点的阻碍,以及他们对光和物质的概念缺乏本体论的灵活性。我们已经开发了一个框架,用于理解和表征学生对量子力学物理解释的观点,并展示了教师在入门课程中处理解释性主题的无数方式对学生思维的差异影响。和专业物理学家一样,学生们对量子现象的解释也各不相同,而这些解释在很大程度上受到他们对所谓测量问题的核心问题的总体立场的影响:波函数是物理真实的,还是仅仅是一种数学工具?波函数的坍缩是一个特殊的规则,还是一个没有任何方程描述的物理跃迁?作为物质的一种形式,电子是否始终作为定域粒子存在?这些问题,这是个人和学术兴趣,我们的学生,在很大程度上只是在我们的入门课程肤浅地解决,往往是担心打开潘多拉的盒子学生的问题,没有一个简单的答案。我们展示了如何改造现代物理课程(最近在科罗拉多大学实施)可能会积极影响学生的不确定性和波粒二象性的观点,使经典和量子现实的问题,我们的课程的中心主题,但也使我们的学生的信念,而不仅仅是那些科学家,一个明确的讨论话题。
2011-09-06 physics.ed-ph quant-ph
Collapse or no collapse? What is the best ontology of quantum mechanics in the primitive ontology framework?
回顾量子物理解释的最新发展,本文强调不能简单地在薛定谔方程中加入一个坍缩参数来解决测量问题。如果人们这样做,那么人们也致力于物理空间中物质配置的原始本体论,以便在本体论中具有构成确定的测量结果的东西。然后,本文认为,在这个后果的光,崩溃公设失去了它的吸引力相比,根据确定性定律的持续粒子在连续的轨迹上移动的本体论。
2016-11-28 physics.hist-ph quant-ph
On the Nature of Reality
现实的本质是什么?这个问题的答案应该是什么?在这个层次上,我们是如此的深刻,以至于我们所有的概念都是模糊的。量子理论(QT)就在这个层次上。对解释它的探索失败了,因为我们在日常语言中的实际基本概念的清晰度无法与理论的数学形式主义的精确度相匹配。对量子力学的解释应该定义并澄清基本概念,而不是简单地依赖它们。量子理论需要一种新的世界观,一种能让它变得容易理解的世界观。我们讨论封闭的和最终的理论,换句话说,完全公理化的理论,定义自己的概念框架,和封闭的理论,不能更简单的制定和解释。我们主张,关于一个理论,我们所能恰当地说的一切都来自于对它的解释,而解释就是说它的每一个数学陈述的意义。我们认为,量子力学是一个封闭的理论,因此,它的一部分是物理学的最终或基本理论(FTP)的一部分。我们提出了一个新的完全公理化的部分量子理论(包括其所有的数学框架),其中新的强大和有用的元素添加到现有的形式主义。我们的解释是直截了当的:它允许我们阅读或说出理论的每个公理,定理或元素的含义。我们指出,所提出的理论是FTP。它的解释可能会消除大多数围绕QT的现有悖论。排中律原则一般不成立。由于它是一种关于知识和真理的理论,因此在该理论中既有认识要素,又有本体要素。这一概念和其他基本概念都是由理论来定义的,它既能代表现实,也能代表我们对现实的认识。
2012-10-18 physics.gen-ph quant-ph