Quantum Histories and Their Implications
经典力学和标准哥本哈根量子力学都考虑了子空间的含义。例如，如果一个粒子被限制在空间的一个特定区域$R$中，那么在这些理论中，我们可以推导出它被限制在包含$R$的区域中。然而，子空间的含义通常是违反了量子理论的版本，分配概率的历史，如一致的历史方法。我在这里定义了一个新的标准，有序一致性，它细化的一致性标准，并具有的属性，有序一致集的推理不违反子空间关系。这就提出了一个问题：定义我们的观测的算子是否形成了一个有序的一致的历史？如果是这样的话，有序一致性定义了一种比一致历史形式主义具有更大预测能力的量子理论。如果不是，并且我们的观测是由无序一致的量子历史定义的，那么子空间的含义通常是无效的。
2000-05-23 gr-qc quant-ph
The Objective Past of a Quantum Universe: Redundant Records of Consistent Histories
受量子达尔文主义的启发，并认识到冗余在识别具有客观经典现实的弹性特征的量子态的小子集中所起的作用，我们探讨了冗余记录对一致历史的影响。相容历史形式主义是描述在演化的封闭量子系统中发生的事件序列的工具。一组历史是一致的，当人们可以使用布尔逻辑来推理它们时，即，当定义历史的事件序列的概率是可加的时。然而，绝大多数仅仅是一致的历史集合在其他方面是公然非经典的。这个集合选择问题表明，我们必须超越一致性，才能确定经典的过去是如何在我们的量子宇宙中出现的。我们遵循的关键直觉是，定义熟悉的客观过去的事件记录被铭刻在许多不同的系统中，例如，环境的子系统，并在空间和时间上可供观察者本地访问。我们确定的历史，不仅是一致的，但冗余一致的部分跟踪条件引入芬克尔斯坦作为历史和退相干之间的桥梁。冗余记录的存在是冗余一致性的一个充分条件。它从众多的可供选择的一致历史集合中选择一个小的子集，该子集具有客观经典过去的冗余记录特征。于是，关于过去的客观历史的信息就同时为许多人所掌握，他们能够独立地重建它，并在现在得出相容的结论。
2016-04-14 quant-ph
The Geometry of Consistency: Decohering Histories in Generalized Quantum Theory
本文探讨了广义“相容历史”量子理论中退相干的几何性质，揭示了该理论与任何特定应用无关的性质，并指出了封闭量子系统的退相干泛函如何可以看作是该系统的Hilbert空间上的线性算子空间上的厄米特形式。这一识别表明了退相干泛函的一些结构性质。例如，确定一致集合中历史的最大数量的界限。当退相干泛函是正的时--就像在传统的量子力学中一样--它在历史算子空间上定义了一个半内积。这表明相容的历史集正好是这个内积的正交集。它进一步暗示了正消相干泛函的Cauchy-Schwarz不等式和三角不等式的普遍存在性。阐明了ILS定理的几何意义，并给出了类算子上的ILS定理的一个版本。根据一个给定的退相干泛函的历史算子一致的类被发现，并且，相反地，它示出了如何构造退相干泛函，根据该退相干泛函，一组给定的历史是一致的。更一般地说，这里发展的“几何”观点提供了一种强有力的统一语言，用以解决广义量子理论中的问题。
1997-04-17 gr-qc quant-ph
On the Consistency of the Consistent Histories Approach to Quantum Mechanics
一致历史（CH）形式主义旨在建立一个量子力学框架，甚至可以应用于整个宇宙。CH强调历史对量子力学的重要性，而不是测量，并坚持认为一个令人满意的量子力学公式允许一个量子系统的概率分配替代历史。它进一步提出，每个领域，也就是说，可以分配概率的每一组历史，提供了一个有效的量子力学帐户，但不同的领域可以相互不兼容。最后，它的一些支持者提供了一个“进化”的解释，我们在宇宙中的存在和我们的偏好准经典的描述自然。目前的工作问题的有效性提供CH支持者声称，它解决了许多解释问题，在量子力学。特别是，我们指出，框架的解释留下模糊的两个关键点，即，是否领域是固定的或选择和测量和历史之间的联系。我们的主张是，这样做，CH忽略了量子力学的主要解释问题。此外，我们挑战进化的解释提供，我们批判性地研究所提出的概念的领域依赖的现实。
2013-09-04 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Branch dependence in the "consistent histories" approach to quantum mechanics
在相容历史形式主义中，人们指定一个历史族作为量子系统动力学的成对排他性描述的穷举集。我们定义了分支的历史族，它在历史族的两个可用的数学精确定义之间找到了一个中间地带，即，产品系列和Isham的历史投影算子形式主义。前者的应用范围太窄，后者的普遍性是以一定的代价来的，除非对“历史”进行直观的阅读。分支族保留了产品族的直观性，它们允许将历史权重解释为概率，并且允许区分两种粗粒度，从而重新考虑一致性条件的动机。
2006-11-12 quant-ph
Consistent Histories and Quantum Reasoning
将非相对论性量子力学视为随机理论，建立了一个封闭系统的量子推理系统。样本空间对应于希尔伯特历史空间上的恒等算子的分解，作为正交投影的和。只要满足一致性条件，相应的历史布尔代数，称为{ \it框架}，可以用通常的方式分配概率，并且在单个框架内，量子推理与普通的概率推理是相同的。细化规则允许概率分布从一个框架扩展到更大的（细化的）框架，它结合了量子理论的动力学定律。两个或两个以上不相容的框架，因为它们没有共同的细化，不能同时用来描述一个单一的物理系统。
1996-06-04 quant-ph
Anomalies of weakened decoherence criteria for quantum histories
为了子系统统计独立性的要求，检验了退相干历史理论。引人注目的是，只有当退相干泛函在其实部和虚部都是对角的时，这才得到满足。特别是，分配概率所需的一致性（或弱退相干）条件似乎被排除了。通过声称退相干历史具有合理的动力学鲁棒性，独立地得到了相同的结论。
2003-10-30 gr-qc quant-ph
Variational Consistent Histories as a Hybrid Algorithm for Quantum Foundations
虽然量子计算机被预测有许多商业应用，但很少有人关注它们解决量子力学基础问题的潜力。在这里，我们专注于量子计算机的效用一致的历史形式主义，这是以前被用来研究量子宇宙学，量子悖论，量子到经典的过渡。我们提出了一个变分混合量子经典算法寻找一致的历史，这应该振兴兴趣，这种形式主义，允许经典不可能的计算进行。在我们的算法中，量子计算机评估退相干泛函（在量子比特数和历史次数方面都具有指数加速），并且经典优化器调整历史参数以提高一致性。我们在云量子计算机上实现了我们的算法，以找到磁场中自旋的一致历史，并在模拟器上观察手性分子经典性的出现。
2019-08-12 quant-ph
Decoherent Histories for Spacetime Domains
在量子理论中，退相干历史方法是一种解决问题的自然媒介，它以非平凡的方式涉及时间。本文回顾了各种尝试和困难，涉及使用的退相干历史的方法来计算概率穿越表面$x=0$在有限的时间间隔。通常遇到的困难，在分配交叉时间出现在这里的困难，在满足一致性（无干扰）的条件。这可以通过引入一个环境来产生退相干来克服，并获得表现出预期的经典极限的概率。然而，概率在某种程度上取决于散肩环境。最近提出的不可逆检测器模型的结果进行了比较。第三种方法介绍，涉及连续量子测量理论。本文介绍了量子宇宙学中有关波函数解释的一些密切相关的工作。
2001-01-19 quant-ph
Weak Values and Consistent Histories in Quantum Theory
得到了量子可观测量的弱值与量子事件历史的一致性判据之间的关系。它表明，“奇怪”的投影算子（如值小于零）的弱值总是对应于不一致的家庭的历史。有人认为，使用ABL规则来获得对应于这些奇怪的弱值的反事实测量的概率给出了不一致的结果。这个问题被证明是补救使用的条件权重，或伪概率，从Luders规则的多次应用。有人认为，反向因果关系的假设（一种形式的时间对称性）意味着弱值获得，在一个有限的意义上，在弱测量的时间，以及在后选择的时间。最后，有人认为，弱值更适当的特点是多时间的振幅比期望值，因此可以说很少的反事实的问题。
2003-02-24 quant-ph
Quantum Histories
考虑某种类型的量子历史形式主义有很好的动机。几种可能的形式主义是已知的，由事件的不同定义和历史集的不同选择标准定义。这些形式主义有一种自然的解释，根据这种解释，自然以某种方式从那些允许的历史中选择一组历史，然后随机选择从该组历史中实现一个历史;其他解释是可能的，但它们的科学含义基本上是相同的。迄今为止提出的选择标准相当自然，当然也提出了新的问题。例如，我们通常认为理所当然的有序推论的有效性-例如，一个区域中的粒子必然在包含它的更大区域中-取决于我们的历史是否尊重有序一致性的标准，或者仅仅是一致性。然而，已知的选择标准，包括一致性和介质退相干，是非常薄弱的。从经典力学或哥本哈根量子力学定义的理论中推导出它们的预言是不可能的，即使在一个较长的时间间隔内给出了观测数据。试图完善相容的历史方法，以便通过找到准古典性的定义来解决这个问题，到目前为止还没有成功。另一方面，它表明，动力学崩溃模型，最初提出的类型由Ghirardi-Rimini-Weber，可以重新解释为集选择标准在量子历史的框架内，在这种情况下，他们出现作为候选解决方案的集选择问题。这表明一个新的路线相对论推广这些模型，因为协变定义的量子事件是已知的。
1998-09-04 gr-qc hep-th quant-ph
Probing finite coarse-grained virtual Feynman histories with sequential weak values
费曼的量子力学的历史求和公式被认为是一种有用的计算工具，其中进入相干量子叠加的虚拟费曼历史不能单独测量。在这里，我们表明，连续弱值，推断连续弱测量投影仪，允许直接实验探测个人虚拟费曼历史，从而揭示了量子干涉相干叠加的历史的确切性质。由于正交量子历史的多时间投影算符的序贯弱值的总和是1，所以弱值的完备集可以解释为与标准量子力学图像一致。我们还阐明了不同时间粗粒化的量子历史序列弱值之间的关系，建立了历史希尔伯特空间中非正交量子历史序列弱值的不相容性。作为理论与实验的桥梁，本文的结果将有助于我们对弱值和量子历史的理解。
2020-03-02 hep-th math-ph math.MP
Contrary Inferences for Classical Histories within the Consistent Histories Formulation of Quantum Theory
University of Gdánsk（格但斯克大学）；Foundation for Research and Technology Hellas (FORTH)（希腊研究与技术基金会）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）
本文通过分析无限方井中球的到达时间问题，展示在一致历史框架下，不同一致集合导致矛盾推断，揭示准经典极限中上下文性悖论的持续存在。
2025-12-02 quant-ph
Timeless configuration space and the emergence of classical behavior
在量子宇宙学的背景下讨论量子退相干的内在困难在于，退相干需要子系统，而宇宙学是对整个宇宙的研究。一致的历史给了这个难题一个可能的答案，通过措辞的退相干作为封闭系统的替代历史之间的干扰损失。当一个人可以将布尔逻辑应用于一组历史时，它被认为是“一致的”。然而，绝大多数仅仅是一致的历史集合在其他方面显然是非经典的，需要调用比一致性更进一步的约束。在本文中，我试图通过探索封闭系统的量子力学的永恒解释，对相容历史所面临的问题给出另一种答案。这完全是在非相对论的，无时间的，配置空间的路径积分。在这种背景下，促使人们重新审视这些基础问题的是多重引力模型的出现，在这些模型中，洛伦兹对称性不是基本的，而是突现的。这种方法克服了以前对量子力学的无时间性、条件概率解释的障碍，这是新的记录概念--由于位形空间固有的不对称性而成为可能。我概述并探讨了这种方法对量子力学基础问题的影响，如玻恩法则的自然出现、概率守恒和睡美人悖论。
2018-05-04 quant-ph
Consistent Histories in Quantum Cosmology
我们说明了退相干（量子历史的一致性）在提取一致的量子概率在量子宇宙学的替代历史中发挥的关键作用。具体地说，在一个平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙学模型的Wheeler-DeWitt量子化与自由无质量的标量场的来源，我们计算的概率，宇宙是奇异的，在这个意义上，它假定为零体积。该模型的经典解是一组不相交的扩张和收缩奇异分支。对膨胀和收缩宇宙叠加的量子态的行为的天真评估可能表明“量子反弹”是可能的，即宇宙的波函数可能在其整个历史中保持在非奇异经典解上的峰值。然而，一个更仔细的相容历史分析表明，对于物理希尔伯特空间中的任意态，这个惠勒-德威特量子宇宙遇到大爆炸/紧缩奇点的概率等于1。一个量子惠勒-德威特宇宙必然是奇异的，因此在这些模型中不可能有“量子反弹”。
2010-01-25 gr-qc quant-ph
Probabilities and Quantum Reality: Are There Correlata?
由于希尔伯特空间的数学结构，任何将概率引入量子力学的尝试都面临困难，这反映在伯克霍夫和冯·诺依曼的量子逻辑提案中。（一致或退相干）历史解是由它的单一框架规则提供的，这种方法包括传统的（哥本哈根）量子理论作为特例。Mermin的Ithaca解释通过定义不涉及样本空间或事件代数的概率来解决同样的问题（“无相关性”）。但这导致了严重的概念困难，几乎不可避免地将量子理论与人类意识的未解决问题联系起来。使用历史允许一个更清晰的量子描述比可能与密度矩阵，这表明后者提供了一个系综，而不是一个不可约的单系统描述所声称的Mermin。历史方法满足了默明对包括爱因斯坦定域性在内的量子力学的良好解释的前五个要求，但伊萨卡解释似乎难以满足第一个（观察者的独立性）和第三个（描述单个系统）。
2002-09-21 quant-ph
Interference of local-measurement histories
Indian Institute of Technology Jammu（印度理工学院詹穆分校）；Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）；Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
本文通过相干控制协议展示局域测量历史之间的干涉可以产生纠缠，即使对探测器读数取平均后仍存在纠缠，从而将量子干涉概念扩展到测量驱动的动力学。
2026-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
The Quantum Mechanics of Closed Systems
一个教学介绍是给封闭系统的量子力学，最一般的宇宙作为一个整体。量子力学的目标是预测封闭系统的粗粒度时间历史的概率。由于集合中各个历史之间的量子力学干涉，不是每一组可以描述的可选粗粒度历史都可以被一致地分配概率。在包含观察者和被观察者的封闭系统的量子力学中，概率被分配给那些替代历史的集合，对于这些替代历史，由于系统的初始条件和动力学，各个历史之间的干扰可以忽略不计。这样的历史集合被称为退相干。在我们的宇宙中广泛存在的退相干的典型机制进行了说明。哥本哈根量子力学是对封闭子系统的更一般量子框架的近似。当存在近似隔离的子系统时是适当的，该子系统是测量情况中的参与者，其中（除其他事项外）装置的替代配准的去相干可以理想化为精确的。由于封闭系统的量子力学并不否认日常经验的准经典领域的存在，因此必须解释经典物理学的近似适用范围。我们描述了一个近似守恒量的密度平均值所描述的准经典域如何成为宇宙初始条件的一个新特征，这意味着在可接近的尺度上时空的近似经典行为。
2004-08-16 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum Pasts and the Utility of History
从现在的数据我们可以预测未来，追溯过去。这些预测和追溯是针对历史的--最简单的是事件的时间序列。量子力学给出了在退相干的一组可选历史中各个历史的概率。本文讨论了与量子宇宙学中预测和回溯之间的区别有关的几个问题：经典回溯和量子回溯之间的区别，过去的持久性，为什么我们预测未来但记住过去，重建过去的性质和效用，以及历史效用的信息论度量。(Talk在诺贝尔学术研讨会上发表：基本量子概念和现象的现代研究，Gimo，瑞典，1997年6月13-17日）
1997-12-02 gr-qc quant-ph
Quantum Measure Theory: A New Interpretation
量子测度理论可以作为哥本哈根量子力学在经典随机理论中的一种基于历史的重新表述（和推广）。这些经典模型适合于一种简单的解释，即一个单一的历史（样本空间的一个单一元素）被认为是“真实的”;我们只要求这个真实的历史不应该被动力学排除在外，动力学的公理确保了不是所有的历史都被排除在外。然而，将这种解释天真地应用于量子测度理论，我们可以找到实验上可实现的系统（特别是佩雷斯-科亨-斯佩克系统），其中每一个历史都被动力学排除，这对我们提出了更深层次的实在论框架的挑战。我们的第一个反应是坚持我们现有的解释框架，并试图修改动力学，将量子测度理论还原为经典动力学。我们探讨这种方法，通过检查一个简单的（离散）零格的随机崩溃模型的历史制定，得出结论，这种方法的缺点超过了好处。我们的第二个反应是放弃我们的古典启发的解释，支持索尔金的“共同事件”，一个更一般的本体论，仍然允许严格的现实主义。在这种情况下，理论的“潜在真实”对象（贝尔语言中的“beables”）不是个体历史，而是真理评价图或共同事件。我们开发和评估各种共事件方案，已建议到目前为止，最后采用乘法方案，目前的工作模型的共事件理论和量子测量理论的一个有前途的解释，虽然仍在进行中的工作。最后，我们探索在这个新的框架中的动态和预测的表达。
2009-06-01 quant-ph
The Piecewise Deterministic Process Associated to EEQT
在事件增强量子理论（EEQT）框架下，给出了动力半群分段确定过程的概率构造。该过程生成连续耦合到经典测量设备的单个系统量子系统的样本历史;它给出了一种独特的算法，在量子系统的实际实验中生成指针读数的时间序列。
1999-09-28 quant-ph
Decoherence of Hydrodynamic Histories: A Simple Spin Model
在封闭系统的量子力学的退相干历史方法的背景下，Gell-Mann和Hartle论证了表征大型复杂系统的准经典域的典型变量是局部守恒密度的小体积上的积分-流体动力学变量。本文的目的是展示一些简单的模型，其中近似退相干产生的局部守恒的结果。我们导出了一个公式，它表明了局部守恒和近似退相干之间的明确联系。然后，我们考虑一类模型，由大量的弱相互作用的组件，其中的投影到局部密度可以分解成投影到两个替代品的个别组件。我们考虑的主要例子是一个一维的局部耦合自旋链，并且投影是在链的一个子部分中的总自旋上。我们计算的退相干功能的局部密度的历史，在极限时的组件的数量是非常大的。我们发现，消相干需要两件事：涂抹体积必须足够大，以确保近似守恒，局部密度必须划分到足够大的范围内，以确保免受量子涨落。
1996-04-23 gr-qc hep-th quant-ph
Quantum Mechanics in the Light of Quantum Cosmology
我们为整个宇宙勾勒出一个量子力学框架。在这个框架内，我们提出了一个计划，用于描述熟悉经验的准经典领域的量子宇宙学的最终起源，并描述测量过程的特征。在量子力学中，预言是由一系列不同历史的概率来做出的。概率只能分配给近似退相干的历史集合。定义了退相干的概念，并对退相干的机理进行了综述。退相干需要对宇宙的不同历史进行足够粗粒度的描述。一个准经典域由一个分支集的替代消相干的历史，描述了一个粗粒化，最大限度地改善一致的消相干，与个别分支，表现出高水平的经典相关性的时间。由于初始条件和基本粒子的作用函数，在宇宙中出现了一个准经典区域。是否所有的拟经典域都是大致等价的，还是存在各种本质上不等价的拟经典域，这是一个重要的问题。一个测量是一个准经典域中变量的相关性。观测器（或信息收集和利用系统）是一个复杂的适应系统，它已经发展到利用准经典域的相对可预测性。我们认为，要解决量子力学提出的许多解释问题，不是通过进一步仔细研究这个问题，因为它适用于可重复的实验室情况，而是通过检查宇宙的替代历史，源于它的初始条件，并研究准经典域的问题。
2018-03-13 gr-qc quant-ph
Conditional emergence of classical domain and branching of quantum histories
我们概述了与封闭量子系统的正则幺正演化相容的最小测量方案。在这种方法中，系统的一部分在信息上变得孤立（受限），这导致经典域的自然出现。这种测量方案是一个更简单的替代环境引起的退相干。在其基本版本中，MMS涉及两个辅助量子比特，$A$和$X$，它们彼此纠缠并且与系统$S$纠缠。测量的信息或热力学成本由被隔离的$X$ -量子位表示，即变得不可用于与系统的其余部分的未来交互。在这种隔离的条件下，扮演仪器角色的$A$ -量子位变成经典的并记录测量的结果。该过程可用于执行冯诺依曼式投影测量或广义投影测量，其对应于正算子值测量（POVM）。通过用不同的$A$ -和$X$ -量子位重复相同的广义测量多次，在由预测量过程确定的基中渐近地接近波函数坍缩。我们提出了一个简单的结果后，$N$这样弱的测量提取的总信息。MMS的基础上，我们提出了一个建设，映射到一组$A$量子比特的量子系统的历史。它类似于量子力学（QM）的一致历史（CH）公式，但与之不同，并且完全建立在传统的QM中。特别是，CH形式主义的一致性假设不是自动满足的，而是一个新兴的属性。也就是说，每一个测量事件都对应于互斥的经典现实的分支，其概率是可加的。然而，在一般情况下，不同历史之间的叠加由历史密度矩阵确定。
2019-09-16 cond-mat.stat-mech physics.hist-ph quant-ph
Strong Decoherence
我们介绍了一个条件，强退相干的一组替代的历史封闭的量子力学系统，如宇宙。该条件适用于，对于一个纯初始状态，齐次的历史，是链的投影，一般分支依赖。强退相干意味着概率和规则的一致性，但并不是每一组一致的甚至中等的退相干历史都是强退相干的。两个条件描述了一个强退相干的历史集：（1）在任何时候，有效地与到那一刻为止的广义历史记录交换的算子提供了一个池，从这个池中-经过适当的时间调整-可以绘制出将历史延伸到未来的投影链。(2)在调整过程中，作用于宇宙初始状态的广义记录算符近似不变。这表示广义记录的持久性。强退相干条件（1）和（2）保证了我们所说的“过去的永久性”--特别是当投射链延伸到未来时，过去的替代品的持续退相干。强退相干是一种理想化的捕捉在一般的方式，这方面和其他方面的现实物理机制，破坏干扰，我们在一个简单的模型中说明。我们讨论之间的联系已被经常用来表征机制的退相干和更一般的概念强退相干的约化密度矩阵。强退相干和经典性的措施之间的关系进行了简要说明。
1995-11-23 gr-qc hep-th quant-ph
Events and Piecewise Deterministic Dynamics in Event-Enhanced Quantum Theory
我们加强了量子理论的标准形式，使事件。定义了实验和测量的概念。动力学由耦合量子系统和经典系统的刘维尔方程给出。它意味着一个独特的马尔可夫过程，涉及量子跳跃，经典事件和描述单个系统的样本历史。
1995-06-13 cond-mat hep-th quant-ph
An Example of the Decoherence Approach to Quantum Dissipative Chaos
量子混沌--研究量子化的不可积哈密顿系统--是一个非常成熟和复杂的领域。相比之下，很少有人研究经典的{ \it耗散}混沌系统的量子版本。利用Gell-Mann和Hartle的退相干形式，我找到了一个这样的系统，强迫阻尼Duffing振子的量子力学模拟。我证明了系统的经典极限，并讨论了它的退相干历史。我表明，使用退相干的历史，人们不仅可以定义整个密度算子的量子映射，但可以找到一个类似的庞加莱映射的个人轨迹。最后，我认为这个模型的有用性作为一个例子，量子耗散混沌，以及实际应用的退相干形式主义的一个有趣的问题。
1995-08-24 chao-dyn nlin.CD quant-ph
