The interpretation of quantum mechanics and of probability: Identical role of the 'observer'
这篇文章的目的是要论证量子力学和概率论的解释比通常认为的要接近得多。事实上,详细分析概率的概念(在R.冯米塞斯)表明,后者的概念总是指一个观察系统。因此,观察者在哥本哈根诠释中的神秘作用来自于对概率的精确理解。除了解释哥本哈根解释的几个要素,我们的模型还允许重新解释最近的结果从“关系量子力学”,并质疑“主观方法的前提量子概率”。
2011-06-17 math.PR physics.hist-ph quant-ph
Are All Particles Identical?
我们考虑世界上所有粒子基本相同的可能性,即,属于同一物种。不同的质量、电荷、自旋、味道或颜色仅仅对应于同一粒子的不同量子态,就像自旋向上和自旋向下一样。这种观点的含义可以在玻姆力学中得到最好的理解,玻姆力学是量子力学与粒子轨道的精确表述。在这样一个理论中实施这一观点会导致不同于通常表述的轨迹,从而导致一种不等价于通常力学的玻姆力学,尽管可以说在经验上与通常力学无法区分。然而,这种观点的数学核心与玻姆力学提供的详细动力学方案无关,它相当于断言N个粒子的位形空间,甚至N个"可区分粒子“,是物理三维空间的所有N点子集的集合。
2005-02-03 quant-ph
Proof of Spin-Statistics Theorem in Quantum Mechanics of Identical Particles
本文通过场算符的交换和反交换关系,证明了量子力学中相同粒子的费米-狄拉克定理。
2025-12-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Identical particles in quantum mechanics: favouring the Received View
所谓的量子非个体性的接收观点(RV),基本上,量子粒子不是个体。在最近的文献中,它受到了大量的批评,其中大多数是关于RV和身份关系之间的关系。在这一章中,我们仔细地解释了一系列概念,这些概念涉及澄清这一观点,指出了如何理解通常用于定义RV的同一性失败的想法。这样做,我们希望消除对RV的一些误解,这也将被视为其可行性的证据。
2020-04-26 math.LO physics.hist-ph quant-ph
The Gibbs Paradox and the Physical Criteria for the Indistinguishability of Identical Particles
统计力学中的吉布斯佯谬讨论了混合气体熵的可加性问题。通常的讨论将这种矛盾的情况归因于全同粒子的经典可比拟性,并将解决这个问题的全同粒子不可比拟性归功于量子理论。我们认为,全同粒子的不可压缩性已经是经典力学的一个特征,当用信息和相关熵的语言来处理这个问题时,这一点就清楚地表现出来了。我们查明的物理标准的不变性,是至关重要的吉布斯问题的治疗和它的解决方案与传统热力学的一致性。量子力学提供了一个在经典图景中不可能的量化标准,即量子干涉的可见性或状态重叠的不可解释性程度,如冯·诺依曼所指出的,从而赋予熵表达式数学上的连续性和物理上的合理性。
2018-11-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum mechanics as "space-time statistical mechanics"?
本文讨论和分析了试图把(非相对论性)量子力学看作“时空统计力学”的思想,即在客观的微观时空构形上使用经典统计力学方法。有人认为,这也许可以通过放弃假设,即一个系统的目标“状态”是独立于未来的测量系统上进行。然后将该思想应用于量子比特系统上的量子态估计的示例中。
2005-01-24 quant-ph
Specification of statistical description in quantum mechanics
指出量子力学的统计概念是动力学的而不是概率的,即量子力学的统计描述是建立在动力学基础上的。概率论的使用,当它发生时,是辅助性的。注意到在量子力学中有两个不同的对象:一个是要统计描述的单个对象,另一个是统计平均对象,它是统计描述的结果。两个不同物体的同一性(两者使用同一术语)是许多已知量子力学悖论的起源。
2001-12-04 quant-ph
Spin and Statistics in Nonrelativistic Quantum Mechanics: The Zero Spin Case
从基于薛定谔方程的非相对论性量子力学的假设出发,证明了全同自旋零粒子必须服从对称统计。
2002-12-13 quant-ph
Derivation of the Symmetry Postulates for Identical Particles from Pilot-Wave Theories
全同粒子(包括任意子)波函数的对称性,在量子力学的导波公式中,得到了严格的非相对论推导。特别是,parastatistics被排除在外。结果有一个严格的概括n粒子和旋波函数。与其他非相对论方法的关系进行了简要讨论。
2003-02-12 quant-ph
Quantum statistical effects in multi-channel wave packet scattering of non-interacting identical particles
对于多个不相互作用的全同粒子以不同的波包状态进入多通道散射体,我们构造了一个产生各种散射结果的概率的母函数。这用于评估散射到给定(第$m$个)通道中的粒子$\overline{n}_m$的平均数、单通道统计和通道间相关性。我们发现,对于最初不相关的粒子,不变性改变单通道统计,而不改变的值的$\overline{n}_m$。对于不相关的玻色子和费米子,聚束和反聚束行为可以在极端情况下概率检测到,使所有粒子散射到同一个通道中,或者没有粒子散射到一个或多个通道中。作为一个例子,我们考虑一个腔与一个单一的长寿命的谐振访问的粒子,这使得他们“堆积”内的散射。
2016-06-21 quant-ph
Generalization of Classical Statistical Mechanics to Quantum Mechanics and Stable Property of Condensed Matter
将经典统计平均值一般推广为量子力学的平均值,发现量子力学是经典统计力学的直接推广,并在量子力学中普遍推出了一个新的一般连续本征值方程和一般离散本征值方程,发现量子力学的本征值就是可能性分布中算子的极值,特征值f就是经典的可观测量。进一步给出了一个一般的经典统计测不准关系,将一般的经典统计测不准关系一般地推广到量子不确定原理,分别找到了经典测不准关系和量子不确定原理中的两个丢失条件,概括地阐述了不确定原理与奇异性和凝聚态稳定性之间的关系,发现量子不确定原理阻止了原子核与电子间电磁势奇异性的出现,并给出了量子不确定原理失效的条件。最后,我们发现量子力学的经典极限就是经典统计力学,经典统计力学还可以退化为经典力学,并且发现仅仅说量子力学的经典极限就是经典力学是错误的。作为应用实例,我们推导了薛定谔方程和态叠加原理,从态叠加原理的一般数学表示出发,导出了存在退相干因子,克服了量子力学的统计解释与经典力学的行列式性质相一致的困难。
2005-06-13 quant-ph
On the Hellmann-Feynman theorem in statistical mechanics
本文在不借助于哈密顿算符的本征值和本征向量的情况下,发展了统计力学中的Hellmann-Feynman定理。目前的方法不需要$T=0$上该定理的量子力学版本,并且绕过了任何关于简并态的讨论。
2020-04-30 quant-ph
Comment on "Statistical Mechanics of Non-Abelian Chern-Simons Particles"
重新计算了非阿贝尔Chern-Simons粒子的第二维里系数。结果表明,与阿贝尔理论一样,该结果在通量参数中也是周期性的。
1995-12-11 cond-mat hep-th quant-ph
The single-photon steering and the quantum mechanical free-interaction measurement are identical phenomena
本文提出利用光子内部自由度实验演示单光子导引,并证明其与量子力学无相互作用测量是同一现象,共同源于波函数非局域性,从而为反事实量子通信与计算提供支持。
2025-03-10 quant-ph
The classical-statistical limit of quantum mechanics
研究了量子力学的经典统计极限。证明了极限$\hbar \to 0$是算子代数的好极限,但不是状态紧集的好极限。在最后一种情况下,必须调用退相干来获得经典统计极限。
2005-03-23 quant-ph
Identical particles are indistinguishable but..
结果表明,当量子系统的粒子处于良好的分化状态时,它们可以被视为不同的。这个简化的假设允许考虑与宇宙其他部分隔离的量子系统,并证明了许多关于相同系统的直观陈述。然而,它表明,这种简化可能会导致错误的结果,在熵的计算。关键词:量子力学,全同系统,熵
2008-08-22 quant-ph
Alternative Hamiltonian Desciptions and Statistical Mechanics
我们在这里认为,正如在经典力学和量子力学中所发生的那样,在经典力学和量子力学中,已经证明替代的哈密顿描述可以与给定的一组运动方程相容,在统计力学领域也是如此,即替代的哈密顿描述确实导致任何物理系统的相同的物理描述。
2001-07-23 quant-ph
A derivation of Bell's inequalities in Wigner form from the fundamental assumption of statistical mechanics
Wigner给出的形式的Bell不等式是从统计力学的所谓基本假设导出的。然后,我证明了这些不平等和第二定律之间的可能关系,特别是如果假设泡利不相容原理规定的预期结果。
2006-12-02 quant-ph
Statistical Mechanics of Amplifying Apparatus
我们执行费曼的建议,唯一缺少的概念需要量子测量之谜是放大装置的统计力学。我们定义了一个量子放大器的热力学极限,这是一个经典的玻尔意义上的可描述的系统,并定义了宏观指针变量的限制系统。然后利用经典统计力学的常用技巧,从确定性薛定谔方程出发,导出了量子测量的概率。
2005-02-08 quant-ph
Comments on the paper "Foundation of statistical mechanics from symmetries of entanglement" by S. Deffner and W. Zurek
最近这篇论文的作者[1]大胆地宣称发现了一种新的完全量子的方法来建立统计力学:“我们概念上新颖的方法没有数学上模糊的概念,如概率,系综,随机性等。“这篇文章的目的是要表明,这种方法既不是量子系统特有的,也不是真正的概念上不同于标准教科书的论点,支持微正则或正则系综在统计力学。
2015-04-23 quant-ph
The Dirac Equation in Classical Statistical Mechanics
狄拉克方程,通常通过“量子化”一个经典的随机模型,在这里得到直接在经典统计力学。随机游走的特殊基本时空几何取代了缺失的解析延拓,使模型“自量子化”。这为狄拉克方程提供了一个新的背景,不同于它在相对论性量子力学中的通常背景。
2002-06-03 quant-ph
Quantum Statistical Mechanics. III. Equilibrium Probability
给出了平衡态量子统计力学中概率概念的第一性原理、推导和公式化。过渡到非平衡态概率简要遍历。
2014-04-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum mechanics as classical statistical mechanics with an ontic extension and an epistemic restriction
量子力学与经典力学在哪里分道扬镳?量子随机性与经典随机性有何根本区别?我们不能完全解释这些理论之间的差异,除非我们能够在一个单一的公理框架内推导出它们,从而能够清楚地说明一个理论是如何限制另一个理论的。在这里,我们推导出非相对论量子力学和经典统计力学在一个共同的框架。常见的公理包括平均能量守恒和概率流守恒。但有两个公理将量子力学与经典统计力学区分开来:“本体扩展”定义了一个产生物理相关性的不可分离(全局)随机变量,而“认识限制”则限制了允许的相空间分布。本体论的扩展和认识论的限制(强度在普朗克常数量级)暗示了量子纠缠和不确定性关系。这一框架表明,波函数是认识论的,但它并没有为单个系统提供本体动力学。
2017-11-05 quant-ph
Is the Statistical Interpretation of Quantum Mechanics Implied by the Correspondence Principle ?
薛定谔方程的经典极限意味着完整希尔伯特空间的有限维子空间中自由度的正统统计解释,但所提出的论点并不意味着具有经典对应物的自由度的玻恩解释。
1998-12-16 quant-ph
Deriving Landauer's erasure principle from statistical mechanics
我们从统计力学的基本假设出发,给出了朗道擦除原理的一个简明的推导过程,并给出了一些没有争议的公理。
2005-12-13 cond-mat.stat-mech quant-ph
Comment on `Underlining some limitations of the statistical formalism in quantum mechanics' by Fratini and Hayrapetyan
我们指出,弗拉蒂尼和Hayrapetyan忽略了混合的随机性,一个基本的要求,准备一个统计合奏,而不是合奏一般。他们的分析与标准的统计集合无关,他们关于标准理论局限性的结论变得不合理。
2012-02-11 quant-ph
Monte Carlo Optimization of Trial Wave Functions in Quantum Mechanics and Statistical Mechanics
本文综述了量子蒙特卡罗方法在电子和原子结构研究中的量子力学问题的应用,以及在静态和动态统计力学问题中的应用。在所有这些应用程序的共同线程是多参数试验状态的优化,这是通过最小化的方差的本地或更一般地为任意特征值问题,最小化的配置特征值的方差。
1996-08-05 atom-ph chem-ph cond-mat
Identical Particles in Quantum Mechanics: Operational and Topological Considerations
本文根据对称化公设,即只有两个极端存在的假设,对介于玻色子和费米子之间的任意子的存在性进行了研究。对称化公设可以被理解为断言只有两种一致的方式可以将可区分粒子的行为结合起来,以获得相同粒子的行为。我们证明了任意子行为的出现是因为二维空间中可区分粒子的概率幅受到空间拓扑的影响。然后,这些可以以对称化公设中的一种方式组合,形成相同的任意子。因此,任意子并没有使对称化公设失效,而是与对称化公设完全相容的。为了证明任意子可以在没有粒子身份的情况下出现,我们研究了可区分的粒子如何从它们的位形空间的拓扑中获得特殊的性质。我们设法做到了这一点,并在此过程中发现了一种新的方法来量化多连通空间,这种方法比标准方法更适合于任意子。
2016-03-20 math-ph math.MP physics.hist-ph
Transformation Relation of Two Descriptive Systems between Quantum Mechanics and Classical Statistical Mechanics and Dynamic Foundation of Classical Statistical Physics
本文从系综的概念出发,证明了概率幅函数也可以用来描述经典统计系统。得到了与量子力学中类似的经典统计系统几率幅函数的运动方程。同时证明了服从量子力学的微系统也可以用经典统计力学和确定性经典力学的形式来描述。得到了经典相互作用力的量子修正公式和修正的刘维尔方程。这样就实现了经典力学和量子力学两种描述形式的转换。本文对量子力学中的波函数的含义、微粒子的势垒穿透、测不准关系、波粒二象性、自旋的本质和Bell不等式等问题给出了新的合理的解释。在此基础上,提出了两个基本假设,作为经典统计物理的基本假设。放弃了平衡态的等概率假设。达到了非平衡态力学和平衡态统计力学的统一描述,消除了所谓的可逆性悖论。
1999-03-17 physics.class-ph physics.data-an quant-ph
Position eigenstates and the Statistical Axiom of Quantum Mechanics
量子力学假定存在由粒子在单个时刻的位置决定的状态。正是这个概念,加上叠加,导致了量子力学结构的大部分。特别是,它意味着时间演化服从薛定谔方程,它可以用来完成一个真正的基本推导的统计公理最近提出的Deutsch。
2001-03-15 quant-ph
Statistical Mechanics of DNA Mutation using SUSY Quantum Mechanics
本文从统计力学的角度研究了DNA的变性,证明了例外多项式导致DNA突变。考虑了一个以Morse势表示氢键的DNA模型,计算了该模型的配分函数。配分函数被转换成薛定谔方程。我们利用超对称量子力学的技术来模拟DNA突变。我们还计算了每个突变状态的DNA的热变性。
2020-11-18 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Mechanics without Waves: a Generalization of Classical Statistical Mechanics
我们推广经典的统计力学来描述系统的运动学和动力学,其变量受单个量子公设(理论的至少一个变量的值的谱的离散性)的约束。这是可能的,只要我们采纳费曼的建议,放弃一个事件的概率必须总是正数的假设。这种方法的优点是允许在相空间中重新表述量子理论,而不引入概率幅的非物理概念,以及所有关于其模糊性质的问题。
1998-07-01 cond-mat hep-th math-ph
Spin Glass: A Bridge between quantum computation and statistical mechanics
我们展示了介于量子信息处理和统计力学之间的两个迷人的主题。首先,我们介绍了一个精心制作的技术,表面码,准备特定的量子态与退相干的鲁棒性。其次,我们展示了另一种有趣的技术,采用量子性质,量子退火。通过这两个主题,我们将揭示量子力学和统计力学之间的交叉领域的诞生。
2012-04-24 cond-mat.dis-nn quant-ph
Entropic Functionals in Quantum Statistical Mechanics
我们描述了量子熵泛函,并概述了非平衡量子统计力学中处理熵涨落的研究计划。
2013-08-28 math-ph math.MP quant-ph
Statistical Mechanics and the Ghosts of Departed Quantities
量子力学似乎包含了经典统计力学和狭义相对论的幽灵。一方面,狄拉克和薛定谔方程都有直接来自经典统计力学的经典类似物,不受解释的主要问题的阻碍。另一方面,将这些经典方程转化为量子形式的形式解析延拓引入了速度相关相位。然而,在经典理论中,只有在相对论力学中才能找到相对论时间膨胀形式的路径依赖相。本文探讨的想法,如果我们开始与统计力学和狭义相对论,我们可以发现一个版本的量子算法,并表明,至少有一些由此产生的幽灵是直接后裔的那些与微分学的诞生。
2019-01-17 physics.hist-ph quant-ph
Statistical Mechanics Derived From Quantum Mechanics
本文利用开放量子系统,从量子力学导出统计力学。此外,还给出了量子封闭系统玻尔兹曼熵的一个新的定义,以符合叠加原理的方式对微观态进行计数。特别是,这个新的玻尔兹曼熵是一个常数,它只取决于系统的相关希尔伯特子空间的维数。最后,对量子系统的热力学进行了形式化的研究。
2015-04-07 hep-th quant-ph
Statistical mechanics of multipartite entanglement
我们描述了一个系统的多体纠缠的n量子比特的分布函数的二分纯度在所有平衡的二分区。我们寻找那些(最大多体纠缠)的状态,其纯度是最小的所有双分区和重铸这个优化问题转化为统计力学的问题。
2010-02-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Engineering statistical transmutation of identical quantum particles
量子力学的一个基本支柱是不可区分的量子粒子。在三维空间中,它们可以分为费米子或玻色子,在粒子交换下分别具有反对称或对称的波函数。这种量子统计的众多表现之一是费米子(玻色子)反聚束(聚束)的趋势。在一个具有两个可能的出射通道的两粒子散射实验中,对于费米子,两个粒子到达不同终端的概率增加(相对于经典粒子),而对于玻色子,则减少。在这里,我们表明,通过使粒子与外部自由度纠缠,我们可以设计量子统计嬗变,例如导致费米子聚束。我们的分析可能会对所观察到的任意子的分数统计产生影响,包括非阿贝尔统计,并对存在外部自由度的量子计算操作产生严重影响。
2018-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Lecture Notes in Statistical Mechanics and Mesoscopics
这些是量子力学和统计力学课程的讲义,由本古里安大学的DC提供。它们是对“量子力学讲义“[arXiv:quant-ph/0605180]的补充。一些额外的主题,包括:介绍主方程;非平衡过程;波动定理;线性响应理论;绝热运输;久保形式主义;和散射方法介观。
2020-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
What quantum matter tells about quantisation of gravity in a statistical mechanics context
本文提出基于统计力学视角的引力量子化指南,通过视界热力学与路径积分关联引力与物质,指出引力量子化由物质量子化决定,并适用于非微扰情形。
2025-03-26 gr-qc hep-th quant-ph
Non-extensive statistical mechanics: Gibbs-type formula, existence and uniqueness of its solution
严格地导出了非广延力学吉布斯型公式解的存在唯一性结果。提出了一个新的条件极值问题,以更简单的方法得到吉布斯型公式本身。
2011-10-27 math-ph math.MP math.SP
Partition Functions for Statistical Mechanics With MicroPartitions and Phase Transitions
统计力学的基本原理需要在可积和混沌系统的经典力学发展的背景下有一个新的定义。这是通过引入微分区来完成的;微分区是相空间中不相交分量的联合。引入了包含不变量、Kolmogorov熵和Euler数的配分函数。讨论了部分遍历性的遍历假设。在量子力学中,具有不可约表示的对称群的存在导致哈密顿量的简并谱和非简并谱。量子统计力学包括这两种情况下,通过包括多重维数的群表示和Casimir不变量到配分函数。讨论了新的相变类型的可能性。具有非单连通位形空间的系统的出现和它们的量子力学,也需要统计力学的可能推广。量子纯态、量子混合态和量子纠缠态的发展,使得理解多体N粒子系统的统计力学成为必要。利用能量基上的密度矩阵,得到Gibbs算子的迹作为配分函数,并利用它求出算子的统计平均。有一些定义,解释和应用的问题进行了讨论。
2004-11-07 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum Hypothesis Testing and Non-Equilibrium Statistical Mechanics
我们将量子假设检验的数学理论扩展到一般的$W^*$ -代数设置,并探索其与非平衡量子统计力学最新发展的关系。特别是,我们与熵流的全计数统计量的量子假设检验的时间箭头的大偏差原则。
2012-07-16 cs.IT math-ph math.IT