Is the Reality Criterion Analytic?
蒂姆·莫德林(Tim Maudlin)声称EPR的现实标准在分析上是正确的。我们认为这不是。此外,一个人可能是量子概率的主观主义者,而不放弃客观的物理实在。因此,潜在的批评者必须以其他理由拒绝量子论和其他量子理论的认识论方法。
2019-09-26 physics.hist-ph quant-ph
The Einstein-Podolsky-Rosen Argument and the Bell Inequalities
1935年,爱因斯坦、波多尔斯基和罗森(EPR)发表了一篇重要的论文,他们在论文中声称,量子力学的整个形式以及他们所谓的“实在性判据”意味着量子力学不可能是完备的。也就是说,一定存在着一些量子力学无法描述的实在元素。他们的结论是,在量子力学的背后,一定有一个更完整的物理实在的描述。一定有一个状态,一个隐藏的变量,它比量子力学状态更详细地描述了世界上的事态,它也反映了现实中缺失的元素。在一些更进一步但相当合理的假设下,这个结论意味着在某些自旋相关实验中,测量的量子力学概率应该满足特定的不等式(贝尔型不等式)。悖论在于量子概率不满足这些不等式。这个矛盾的事实已经被过去三十年的几个实验室实验所证实。这个问题在物理学家和哲学家之间仍然是公开的和激烈的争论。它激发了广泛的研究,从最基本的量子力学实验到概率论的基础,再到随机因果关系理论以及自由意志的形而上学。
2007-12-09 quant-ph
Probability in modal interpretations of quantum mechanics
模态解释的目标是将量子力学作为一种客观的、不依赖于人的物理实在的描述。他们的第二个主导思想是概率论:量子力学并不完全确定物理现实,但产生概率。在解决这些问题的过程中,一个重要的主题是要与量子力学的标准形式保持密切的联系,并且避免手工引入新的结构。在本文中,我们将解释如何使这一方案具体化。特别是,我们表明,玻恩概率规则,和组的定值观测值的玻恩概率属于,可以唯一地定义从量子态和希尔伯特空间结构。我们讨论了模态解释的概率的地位,并为此目的,我们与多世界的替代品进行了比较。我们强调的一个总体观点是,模态思想定义了一个总体框架和研究方案,而不是一个明确的和完成的解释。
2007-03-02 quant-ph
Quantum Knowledge, Quantum Belief, Quantum Reality: Notes of a QBist Fellow Traveler
我考虑了Caves、Fuchs和Schack在2006年的一篇论文中阐述的量子理论的“量子贝叶斯”观点。我认为,人们可以接受一种普遍的个人主义的、决策论的概率观,包括量子物理学中表现出来的概率,同时也可以接受在某些情况下,包括量子物理学中的某些情况下,概率在某种有用的意义上可以被认为是客观正确的。这包括这样的情况,即量子态的归属应该被认为是客观正确的。我认为,这并不会引起任何表面上令人反感的远距离超距作用,尽管它可能涉及采取这样的态度,即事物的某些倾向性属性并不“局限于”那些事物。这种对非定域性和客观性的漫不经心的观点是否能经受住更详细的分析,这是一个需要进一步研究的问题。
2010-03-23 quant-ph
Unitary evolution and elements of reality in consecutive quantum measurements
连续量子测量结果的概率可以通过构造概率幅来获得,从而意味着被测系统的幺正演化,每次测量都被破坏。在实践中,实验者需要在实验结束时知道所有过去的结果,这需要携带相应记录的探针的存在。在这幅图中,可以看到一个复合系统+探针经历了一个不间断的幺正演化,直到试验结束,探针的状态被检查。为了使这两种描述一致,需要在探针和系统之间存在特定类型的耦合,我们将对此进行详细讨论。考虑到这一点,我们考虑两种不同的方法来扩展对量子系统过去的描述,使其超出实际测量和记录的范围。一个是寻找那些其值可以在不改变现有概率的情况下确定的量。这种“现实要素”是可以找到的,但它们与EPR对应物有同样的缺点。设计用于测量非对易算子的探针如果被设置为联合工作,则会相互干扰,因此无法一致地建立这些量的同时值。另一种可能性是调查系统对每周耦合探测的反应。这样的弱探针被示出,以减少到一小部分的情况下,相应的值仍然被准确地测量,或导致仅评估系统的概率幅,或其组合。我们的结论是,在量子力学中,除了一种形式主义之外,很难看到任何其他东西来预测实际观测结果的可能性。
2022-04-01 quant-ph
A quantum approach to the uniqueness of Reality
简要回顾了基本量子力学和一个独特的宏观现实之间的一致性的方法的现状,没有假设的宇宙状态的分支。主要的新思想包括在宏观测量量子系统和微观测量系统之间的纠缠的增长和传输的本地属性的识别。然后,来自环境的运动纠缠波产生并携带外部相位,显著影响测量设备的状态。这些“预退相干”波随机地扰动其他波的增长,这些波携带着与被测系统的纠缠。这些波相互作用的结果可能会在不同测量通道的量子概率中产生随机波动,这反过来可能导致满足玻恩概率规则的坍缩机制,根据纳尔逊和皮尔的早期工作。然而,环境中必要的随机性仍然无法解释,并沿着这个方向提出了关于大量子系统e中波函数算法复杂性的一些建议。
2013-02-07 quant-ph
Subjectivists about Quantum Probabilities Should be Realists about Quantum States
有大量的文献,其中包括伊塔马尔·皮托夫斯基(Itamar Pitowksy)的《对测量结果的打赌》(Betting on Outcomes of Measurements),它揭示了量子力学的结构,以及量子力学与经典力学的不同之处,即通过将理论置于实验结果上的代理人的赌注中。虽然这种方法本身对于量子可观测量和量子态的本体论地位是中立的,但有些人,特别是那些采用“QBism”标签作为他们观点的人,认为这种方法提供了得出结论的动机,即量子态在物理现实中不代表任何东西,而是仅仅编码了代理人的信念。在本章中,我将论证,如果结论是关于行为者的信念的,那么当所涉及的概率被认为是主观的时,关于量子态的实在论的论证就通过了:一个信念符合量子概率的行为者应该相信,她与不同的纯量子态相关联的准备过程产生了不同的实在态。这个结论只能通过对行动者关于世界的理论化的限制的规定来避免,这些限制是量子力学的经验成功或任何其他经验考虑所不能保证的。量子概率的主观主义者应该是量子态的实在主义者。
2019-11-25 physics.hist-ph quant-ph
The emergence of probabilities in anhomomorphic logic
非同态逻辑是对量子理论的一种新的解释(由于R. Sorkin)。这是一个历史公式(cf。一致性历史、量子测量理论)。在这种方法中,现实是一个共同事件,本质上是为每个问题分配一个真值{True,False}。这种分配的方式尽可能地模仿经典物理学,但允许足够的灵活性来适应量子“悖论”,正如Kochen-Specker定理的分析所示。在本文中,在简要回顾了这种方法之后,我们将研究概率预测是如何产生的。古诺原则和近似排除的使用将发挥关键作用。在解释概率时遇到与经典概率论类似的问题,我们将求助于古诺原理的弱形式,其中可能的现实将是排除性的共事件,量子测度用于获得预测。考虑的例子,包括公平的硬币和双缝模式可以说是量子理论的最重要的范例之一。
2009-07-04 quant-ph
Quantum Mechanics without amplitudes
振幅是量子理论的主要逻辑对象。尽管如此,它们并没有呈现出物理实在性,因此只有可观测的东西才能被实验检验。我们讨论了一种能够充分解释量子现象的量子概率理论的可能性。这个公式的优点是用振幅证明了orotodox公式没有描述的物理过程,以及量子力学完全算法化的可能性。
2004-07-06 quant-ph
Wavefunction reality, indeterminate properties and degrees of presence
伴随着波函数-实在性假设的存在度(量子系统)概念被引入并从两个方面进行了研究。首先,对作者的观点作了不完整的阐述。随后,一个简短的历史和哲学回顾的问题的答案不确定的个人系统的概率的意义是从文献。它是以精心挑选的引文拼贴的形式完成的,其中大部分是本作者的论战性评论,并进一步阐述了他的观点。所提倡的“存在度”概念概括了量子系统的类波行为中直观上最容易接受的“离域”概念。
2013-06-29 physics.hist-ph quant-ph
The quantum laws of physics: a new description of dynamics and causality
通过用复条件概率表示物理性质之间的关系,可以完全解释量子力学的所有方面(Phys.Rev.A89,042115(2014))。这些完全确定性的概率取代了相空间几何和连续轨迹的经典概念,更准确的描述,考虑到现实出现中的动力学作用。这样,我们就可以理解为什么以前那么多试图找到量子现象的详细解释的尝试都失败了:当获得真实效应所需的相互作用超过普朗克常数时,静态现实的假设就崩溃了。在这个极限之外,复条件概率是物理学基本定律的唯一有效表达。
2014-04-30 gr-qc quant-ph
Path Integrals and Reality
我们定义了{ \it实路径量子理论}的思想,这是量子理论的一种实在论的概括,其中假设一个封闭的量子系统实际遵循的配置空间路径是概率选择的。这是一个假设定义的概率路径,我们建议是由一个表达式,涉及路径振幅和距离函数,量化路径分离。我们提出了一个可能的形式的路径概率假设,并探讨可能的选择距离函数,包括选择适合洛伦兹或一般协变版本的实路径量子理论。我们提出了量子干涉的玩具模型,并表明在这些模型中的概率假设和特定的距离函数确实给出了一个物理上合理的路径本体。可以选择这些函数,以便预测微观量子系统的干涉和宏观量子系统的干涉失败的量子干涉。更一般地说,它们预测当光束接近时的干扰,以及当它们远离时的故障,如由距离函数确定的。如果以其目前相对不受约束的形式认真对待,实路径量子理论因此激发了在所有未探索的区域中对量子干涉的实验测试,这些区域由潜在的物理上有趣的参数定义,包括光束物体的质量、光束分离距离、光束分离时间等。我们讨论这些想法所提出的开放性问题。
2013-05-28 quant-ph
On Wave-Particle Duality
通过一个思想实验,包括两个干涉光束的干涉实验,它表明,它可以通过实验证明,一个波可以与一个单一的粒子相关联,它作为一个物理现实在空间和时间中传播,也就是说,它不应该仅仅被认为是概率的分布。“物理实在”的概念应该这样理解,当这个物理实在在特定时间的特定空间中被考虑时,它应该是实验上可能的,以这样一种方式影响这个实在,即未来的实验结果明确地表明,这个实在已经受到这个空间和那个时间的实验行为的因果影响。
2005-04-06 physics.hist-ph quant-ph
Principle of supplementarity: contextual probabilistic viewpoint to interference, complementarity and incompatibility
提出了一个上下文统计模型的概率描述的物理现实。在这里,背景(物理条件的复合体)被认为是现实的基本要素。讨论了它与质量管理的关系。我们提出了一个现实的类似玻尔的互补原理。与玻尔原理相反,我们的原理与观测量的互斥性没有直接关系。为了将我们的原理与玻尔原理区分开来,并给出更好的表征,我们改变了术语,用互补性代替互补性。互补性是基于概率的干扰。它通过一个系数进行定量表达,该系数可由实验统计数据方便地计算得到。我们不需要诉诸希尔伯特空间形式主义和代表可观测量的算子的非交换性。此外,在我们的模型中存在的补充观测量对,不能表示在复希尔伯特空间。在量子物理学之外,讨论了平行性原理的应用。
2005-02-19 quant-ph
Reality and the Probability Wave
在量子力学中,与可分概率波相关的效应被解释为测量粒子时仪器的相等但相反的反应的物理真实后果。本文以马赫-曾德尔干涉仪为例,证明了在折射作用下,这种反应必然包含一个与光子在入射光路中的变化互补的再辐射场的涨落,这种涨落在实验中的演化将解释在自干涉中观察到的粒子的各种状态,而在这种涨落面前保持平衡则成为玻恩几率的来源。在这个方案中,概率波是一种数学人工制品,是认识论的而不是本体论的,在这方面类似于几何光学的简化构造。
2019-04-04 physics.hist-ph quant-ph
Copenhagen Interpretation of Quantum Mechanics Is Incorrect
(对我们的论文(quant-ph/0509089)的评论(quant-ph/0509130)的逐点回应作为附录C添加。我们认为评论不正确)。爱因斯坦对量子力学哥本哈根解释的批评是他遗产的重要组成部分。虽然大多数物理学家认为爱因斯坦的批评在技术上是没有根据的,我们表明,哥本哈根解释实际上是不正确的,因为玻恩的概率解释的波函数是不正确的,由于一个错误的假设“连续概率”在现代概率论。“连续概率”指的是一个“概率测度”,它可以取单位区间(0,1)的子区间中的每个值。我们证明,这种“连续概率”是无效的。由于贝尔不等式也假设“连续概率”,贝尔不等式的实验检验结果并不是支持哥本哈根解释的证据。虽然量子力学的成功应用和量子现象的解释不一定依赖于哥本哈根解释,但爱因斯坦70年前提出的问题,即,是否存在对现实的完整描述,仍然是开放的。
2005-09-23 quant-ph
Reality in quantum mechanics, Extended Everett Concept, and consciousness
量子力学中的概念性问题源于实在的特定量子概念,为了解决这些问题,需要将观察者的意识纳入测量的量子理论中。最自然的是,这是在埃弗里特对量子力学的“多世界解释”框架中实现的。根据这一解释,各种经典的选择被意识彼此分开地感知。在作者提出的扩展的埃弗雷特概念(EEC)中,选择的分离被等同于意识现象。这就解释了意识的替代品和不寻常的表现形式的经典特征,当它进入“其他替代经典现实”(其他埃弗雷特的世界)变得可行时,“在意识的边缘”(即在睡眠或恍惚状态)出现。由于EEC中量子演化的可逆性,量子世界中的所有时刻都是等价的,而时间流动的印象只出现在意识中。如果假设意识可以影响选择的概率(这在无限多个埃弗雷特世界的情况下是一致的),EEC解释了自由意志,“概率奇迹”(观察低概率事件)和减少生命领域的熵。
2006-08-31 physics.gen-ph quant-ph
On the fundamental role of dynamics in quantum physics
量子理论用概率来表达物理性质之间的可观察关系,这些概率取决于系统的“状态”所描述的特定背景。然而,在宏观层面上出现的物理定律是完全确定的。在这里,它表明,量子统计和确定性动力学之间的关系可以解释在遍历平均复值概率,其中的基本因果关系的运动表示的行动,出现作为相位的复概率乘以基本常数hbar。重要的是,经典物理学是作为这种更基本的运动理论的近似而出现的,这表明微分几何所描述的经典实在的假设仅仅是从宏观动力学的观察外推到一个虚构的精确水平的人工制品,而这个精确水平在我们对周围世界的实际经验中并不存在。因此,可以用更基本的动作相概率概念完全取代经典的轨迹概念,作为对物理世界中观察到的运动的确定性因果关系的普遍有效的描述。
2016-04-20 quant-ph
Algorithmic Idealism III: "Algorithmic State" Formulation of Quantum Mechanics
本研究提出算法唯心主义框架,将量子力学重新诠释为计算过程,通过智能体-环境反馈循环建模现实,以信息结构解释核心量子现象,提出新公设并解决相关哲学问题,为基础物理学提供新视角。
2025-01-20 physics.hist-ph quant-ph
Quantum causality relations and the emergence of reality from coherent superpositions
希尔伯特空间形式主义将因果关系描述为初始实验条件和最终测量结果之间的统计关系,由代表这些条件的状态向量的内积表示。因果关系的这种表述与因果关系应该用中间现实的连续性来表达的经典观念存在根本冲突。量子力学基本上用相敏叠加取代了现实的这种连续性,所有这些都需要干涉,以便为可观察的输入-输出关系产生正确的条件概率。在这篇文章中,我研究了实在的经典概念和量子叠加之间的关系,通过确定条件下的中间状态可以有真正的外部影响,作为插入到内积的测量运营商表示。它表明,经典的现实出现在宏观层面上,测量分辨率的相关限制是由经典解决方案周围的行动的方差。因此,我们可以证明,关于客观实在的经典概念只出现在宏观层面上,在宏观层面上,由于缺乏足够强的中间相互作用,观测被限制在低分辨率上。这一结果表明,因果关系对物理学来说比客观现实的概念更重要,这意味着量子物理学和经典物理学之间的明显矛盾可以通过仔细区分可观察的因果关系和“存在”的不可观察的假设现实序列来解决。
2020-05-11 physics.hist-ph quant-ph
On the EPR-type Entanglement in the Experiments of Scully et Al. I. The Micromaser Case and Delayed-choice Quantum Erasure
延迟选择擦除是在双光子双缝实验中研究的,该实验是Scully等人的微脉塞实验的推广[Scully,M。O.等人Nature 351,111-116(1991)]。将量子力学应用于局域化检测器,证明了在Scully意义下具有延迟选择的擦除具有与简单擦除类似的结构。描述超越了概率。EPR型解纠缠,包括在两个相互不兼容的遥远的测量,被用作本研究的两个部分的一般框架。两个简单的相干性的情况下,自然出现的,他们正是两个实验的Scully等人的治疗似乎需要相对现实的酉演化状态(RRUES)的方法。本研究的目的除了在实验上有所领悟外,更有在量子力学上有所领悟。问题是,它是否可以不仅仅是一个计算概率的“簿记设备”,就像斯卡利等人谦虚而谨慎地宣称的那样。
2008-08-23 quant-ph
Why we should interpret density matrices as moment matrices: the case of (in)distinguishable particles and the emergence of classical reality
我们介绍了量子理论(QT)作为一个一般的概率理论,但通过准期望算子(QEOs)表示的制定。这个公式提供了一个直接的解释密度矩阵作为准矩矩阵。使用QEO,我们将提供一系列表示定理,a' la de Finetti,将经典概率质量函数(满足某些对称性)与准期望算子联系起来。我们将表明,QT的可区分和不可区分的粒子可以用这种方式制定。虽然粒子的不可分割性被认为是一种真正的“怪异”量子现象,但它并不特殊。我们将证明经典骰子的可交换概率和QT一样奇怪。利用这种联系,我们将通过可交换随机变量的经典统计概念重新推导玻色子QT中的第一和第二量子化。使用这种方法,我们将展示经典实在如何随着全同玻色子数量的增加而出现在QT中(类似于经典骰子的掷数可交换序列所发生的情况)。
2022-03-09 math.PR math.ST quant-ph
About the description of physical reality of Bell's experiment
最近引入了一个符合最简单形式的局域实在论的隐变量模型,它再现了量子力学对一个甚至理想完美的贝尔实验的预言。由于使用了非布尔向量隐藏变量,这是可能的。然而,这个模型距离在EPR意义上提供物理实在的完整描述的目标还有量子力学那么远。这种完整的描述包括从隐变量所取的值计算检测到粒子时的时间值的能力。这可以通过用粒子探测的确定性条件代替玻恩规则(只允许计算概率)来实现。最简单的选择是隐变量的阈值条件。然而,为了测试这种选择,需要一种新型的量子(或波,或非布尔)计算机。这种新型的量子计算机还不存在,甚至在理论上也不存在。在本文中,提出了一种经典的(布尔)计算机代码,它通过使用上下文指令来模仿这种新型量子计算机的操作。这些指令考虑了叠加原理的结果(这是典型的向量,即非布尔特征)。模拟代码产生的数值结果进行了分析。它们说明了假设的新型量子计算机输出可能具有的特征,并展示了关于贝尔实验的一些直观假设如何以及为什么失败。
2021-09-06 physics.gen-ph quant-ph
Contexts, Systems and Modalities: a new ontology for quantum mechanics
在这篇文章中,我们提出了一种可能的方法,使通常的量子力学完全兼容的物理实在论,定义为声明,物理学的目标是研究实体的自然世界,存在独立于任何特定的观察者的感知,并遵守普遍和可理解的规则。而不是详细说明量子形式主义本身,我们建议修改量子本体论,通过要求物理属性被共同归因于系统,并在其中嵌入的上下文。结合量子化原理,这种非经典的物理实在定义为量子力学的反直觉特征提供了新的解释,如概率的起源、非定域性和量子-经典边界。
2015-01-23 quant-ph
Decoherent histories approach to the cosmological measure problem
退相干历史的方法允许将概率分配给系统中的量子事件序列,例如整个宇宙,其中没有外部观察者进行测量。本文应用退相干历史的方法来解决宇宙学问题。使用一系列简单的例子,从谐振子开始,我们表明,在一个稳定的状态,如能量本征态或热态的系统可以表现出非平凡的动态退相干的历史。然后,我们研究在一个宇宙,经历永恒的通货膨胀的退相干的历史。在类时测地线附近为事件序列分配概率的退相干历史提供了一种自然的宇宙学测度。在合理的条件下,这样的事件序列不会受到模拟现实的不太可能的统计波动的影响。
2016-08-19 gr-qc quant-ph
Closing a Loophole in the Case Against the Counterfactual Usage of the ABL Rule
目前讨论的量子理论的解释,时间对称的量子理论,提出了一些关于选择前和选择后测量之间的系统性质的要求。这些说法是基于Aharonov-Bergmann-Lebowitz(ABL)规则的反事实用法,用于计算这些测量之间的测量结果的概率。一些作者认为,ABL规则的反事实用法一般来说是不正确的。本文探讨了可能出现的漏洞,在这些论点,并表明,这一明显的漏洞不能用来支持反事实的解释ABL规则。人们注意到,反事实使用ABL规则的无效性意味着,将反事实适用该规则的概率为1的结果定性为“现实要素”,一般来说是没有根据的。
1998-07-08 quant-ph
Quantum Mechanical Reality: Entanglement and Decoherence
本研究基于康德式本体与现象实在的区分框架,指出量子关联以概率幅(纠缠)实现,退相干由普朗克尺度场涨落驱动,说明现有量子理论仅在普朗克尺度限定的语境下成立。
2023-07-22 physics.hist-ph quant-ph
Quantum Mechanics Without State Vectors
有人建议放弃用具有不同概率的状态向量的集合来描述物理状态,而仅仅依赖于密度矩阵来描述现实。根据这种物理状态的定义,即使在纠缠态中,在一个孤立系中所做的任何事情都不能立即影响到遥远的孤立系的物理状态。物理状态描述的这种变化为密度矩阵在各种对称性下的变换开辟了大量新的途径,不同于普通量子力学的幺正变换。这种新的变换性质以前已经被探索过,但到目前为止,只是为了将时间平移到未来的对称性,作为半群处理。在这里,新的变换性质的研究一般对称变换形成的群体,而不是半群。论证了这种对称性应该像普通量子力学那样作用于密度矩阵,但所有这些论证都存在漏洞。
2014-05-14 quant-ph
Decoherent Histories Quantum Mechanics with One 'Real' Fine-Grained History
退相干历史量子理论重新制定的假设,有一个“真正的”细粒度的历史,指定在一个首选的完整的一组总和的历史变量。这种真实的历史是通过把它嵌入到一个可比较的、想象的、细粒度的历史的集合中来描述的,这与我们熟悉的统计力学的集合没有什么不同。这些历史被赋予扩展的概率,有时可能是负的或大于1。正如我们将要说明的那样,这种结构意味着真实的历史并不完全可以通过实验或其他观察发现来理解。然而,充分和适当的粗粒度的替代历史集具有标准概率,提供了关于真实细粒度历史的信息,可以与观察进行比较。我们恢复的概率的退相干历史量子力学的历史记录,因此退相干。量子力学可以被看作是一种经典的随机历史理论,它具有扩展的概率和一个定义明确的现实概念,这一概念是所有退相干的粗粒度历史集合所共有的。
2011-11-28 gr-qc hep-th quant-ph
What The Trace Distance Security Criterion in Quantum Key Distribution Does And Does Not Guarantee
目前量子密钥分发的密码安全性是基于迹距离准则的。以前已经讨论过将准则误解为失效概率及其实际范围。最近,它的可重复性优势解释被重新强调为操作保证,并且故障概率错误解释被维持为进一步的每个比特解释的故障概率。在本文中,我们解释了基本的永久性错误作为一个混乱的数学和现实之间的对应关系。我们注意到,分配相等的先验概率为1/2的真实和理想的情况下,可并行性优势不会导致操作保证。我们解释了为什么操作保证夏娃的概率得到各种关键位是必要的安全,以及为什么故障概率解释歪曲了安全情况。总结了跟踪距离保证的范围和限度。它表明,将有没有安全问题开始,如果每比特的解释有效性的失败概率。
2014-10-25 quant-ph
Derivation of quantum mechanics from a single fundamental modification of the relations between physical properties
最近在量子测量中得到的结果表明,系统的三个物理性质之间的基本关系可以用复条件概率来表示。在这里,它表明,这些关系提供了一个完全确定的和普遍有效的框架,所有的量子力学可以基于。具体地说,量子力学可以通过将贝叶斯概率论的规则与解释复概率相位的唯一附加定律相结合而导出。这个定律,我在这里介绍的量子遍历定律,是基于这样的观察,即物理性质的实在性不能与它们在测量相互作用中出现的动力学分离。复相位是这种不可分离性的一种表达,代表了不同性质之间变换的动态结构。量子遍历性定律以其定量形式描述了通过动态平均获得的遍历概率与由复条件概率表示的三个属性之间的确定性关系之间的基本关系。量子力学的完整形式可以从这个关系式中推导出来,而不需要任何关于态矢量或叠加的公理化数学假设。因此,所有的量子现象都可以解释为一个物理学基本定律的结果。
2014-03-05 gr-qc quant-ph
The Pondicherry interpretation of quantum mechanics: An overview
综述了量子力学的本地治里解释。这种解释源于这样一种认识,即物理学的基本理论框架是一种概率算法,它通过将客观概率分配给未执行测量的可能结果来描述客观的不确定性(海森堡术语“Unschaerfe”的字面含义,通常被误译为“不确定性”)。虽然它拒绝了将量子态视为进化的本体论状态的尝试,但它对量子世界进行了客观的描述,而不依赖于观察者或物理实验室中的行为。事实上,除非这种尝试被拒绝,否则量子理论的真正本体论含义是看不到的。其中包括空间的根本关系性质、相应关系的数值同一性、物理世界的不完全时空分化以及随之而来的自上而下的现实结构,这使得从下而上对其进行建模的尝试无法实现,无论是基于内在分化的时空流形还是基于众多个体构建块。
2005-02-24 quant-ph
Arithmetic loophole in Bell's theorem: An overlooked threat to entangled-state quantum cryptography
贝尔定理被认为排除了量子关联的所有局部隐变量模型。然而,一个明确的反例表明,一类新的本地现实模型,广义算术和微积分的基础上,可以准确地重建旋转对称的量子概率典型的双电子单态。可观测的概率与宏观观测者通常使用的算法是一致的,但贝尔定理的反事实方面对隐变量算法和微积分的选择很敏感。这个模型在爱因斯坦、波多尔斯基、罗森和贝尔的意义上是经典的:现实的元素是存在的,概率是由隐变量概率密度的积分来建模的。概率密度有一个典型的局部实在论的Clauser-Horne乘积形式。然而,无论是乘积、积分还是旋转的表示都不是通常的。积分具有所有的标准性质,但仅限于定义乘积的算术。在通常的贝尔证明中发现的积分表达式的某些形式变换不起作用,因此标准的贝尔型不等式不能被证明。我们考虑的系统是确定性的,局部现实的,旋转不变的,观察者有自由意志,检测器是完美的,所以是免费的所有经典的漏洞在文献中讨论。
2021-02-21 physics.gen-ph quant-ph
Quantum Mechanics as a Reversible Diffusion Theory
本文通过时间对称随机动力学和非经典概率论,将波函数及其复共轭解释为复扩散方程中的复概率分布,提出量子力学的一种新诠释,并基于纯概率论推导叠加原理,解释经典与量子行为的差异。
2026-10-28 quant-ph
Bohmian Mechanics
玻姆力学(Bohmian mechanics),也被称为导频波理论(pilot-wave theory)或德布罗意-玻姆理论(de Broglie-Bohm theory),是量子力学的一种表述,其基本公理不是关于观察者在进行实验时会看到什么,而是关于现实中发生了什么。因此,它被称为“没有观察者的量子理论”,与坍缩理论和多世界理论并列,与正统的量子力学形成对比。从这些公理可以得出,在一个由玻姆力学支配的宇宙中,观察者将看到的结果,其概率恰好是量子力学通常的经验预测规则所规定的。具体地说,玻姆力学认为电子和其他基本粒子在任何时候都有一个确定的位置,并根据一个运动方程运动,这是该理论的基本定律之一,涉及一个波函数,该波函数根据通常的薛定谔方程演化。玻姆力学是以大卫·玻姆(David Bohm,1917-1992)的名字命名的,虽然他不是第一个考虑这个理论的人,但他是第一个意识到(在1952年)它实际上做出正确预测的人。
2021-10-13 quant-ph
Generalised ontological models based on processes
在这篇文章中,我们探讨了不符合本体论模型标准定义的量子理论的实在论模型。这里的模型超越了本体模型的标准定义,在这个意义上,量子态不对应于分布在本体状态空间和一个系统准备在一个量子态是不是在一个本体状态。相反,一个处于量子态的系统总是处于一个过程中,即在实体态空间中四处移动。此外,量子测量的结果不是直接测量的本体状态,但概率依赖于整个路径的系统在测量过程中。因此,我们解释了如何,在我们的模型中,量子态既不能被归类为本体论,也不能被归类为认识论的意义上的知识的一个潜在的现实。在我们的模型中,量子概率描述了我们关于测量结果的(客观)知识。我们还将研究两种混合模型,其中无论是准备还是测量都遵循标准本体模型的定义。最后,我们提出了一种形式的广义本体模型,减少到标准的PBR模型时,底层的过程减少到一个点的本体空间。
2017-04-11 quant-ph
The Wave Function Cannot be a Real Wave Then Can We Speak of an Ontology of Particles
这个波函数是不是一个通过我们仪器的物理实体?它是一个真正的波,还是仅仅是一个计算测量结果概率的数学工具?对量子力学的不同解释对这个问题给出了不同的答案。这篇文章表明,假设的波函数是一个真正的波必然与量子力学的预测矛盾,当狭义相对论调用。因此,本文集中于这样的解释,即推测在我们的装置中运动的现实是粒子,它们在波函数的约束下运动。德布罗意-玻姆解释与这幅图相匹配,它假设粒子沿着连续的轨迹运动。然而,连续轨道的想法被证明与量子预言相矛盾。因此,这里不考虑这种解释。S. Gao解释说,粒子处于永久的随机和不连续运动(RDM)中。由于它总是从一个地方跳到另一个地方,所以在某一时刻占据的位置的总集合由波函数的绝对平方给出。作为他的想法的动机,高认为,如果一个带电粒子同时在两个或更多的位置在同一时间,粒子的副本将相互排斥,破坏波函数。这里证明了量子形式主义使这种动机是错误的。虽然驳斥了这一动机,RDM的解释是在这里检查。这种解释的一对夫妇的问题进行检查,它被证明,他们不会导致任何可观察到的矛盾与QM预测,除了一个问题,似乎没有解决方案。总之,似乎没有一个广泛传播的解释质量管理是矛盾的。
2022-10-05 quant-ph
Quantum probability from temporal structure
本文提出量子概率源于时间结构,通过Keldysh轮廓上的多时间波函数和不动点网络推导玻恩测度,并推广至预选和后选测量。
2023-12-24 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Unobservable entities in QBism and phenomenology
对量子理论的解释被称为QBism,它认为形式主义的许多元素都有一个主观的解释。同时,QBism声称是一个广泛的现实主义计划。这意味着QBism中的现实必须以某种方式建立在主体的主观经验(测量结果)上。为了使这个想法更精确,我们建议解释QBism的“经验”的同义词的概念“感知现象”的现象学。这表明了一种本体论的方法,在这种方法中,对象只有在原则上可观察时才能是物理真实的。但“可观察”是什么意思呢?原子、电磁场、量子态或概率是可观测的吗?在这里,我们讨论了QBists和现象学家对这个问题的不同答案,并试图调和他们。
2021-12-28 physics.hist-ph quant-ph
From Quantum Axiomatics to Quantum Conceptuality
从一开始,许多物理学家就在量子力学中看到了将认知方面纳入其中的可能性(如果不是必要性的话),而这在以前的经典理论中是不存在的,或者是被忽视的。在这篇文章中,我们概述了导致我们支持我们的物理现实基本上是概念性和认知性的假设的路径。然而,与约翰·冯·诺依曼提出的“抽象自我假说”相反,亨利·斯塔普在最近的时间里进一步探讨了这一假说,我们的方法并不依赖于测量问题,因为它表达了一个可能的“物理因果关系的缺口”,这将指向一个超越心灵-物质区别的现实。相反,在我们的方法中,测量问题被认为是基本上解决了的,至少对于那些涉及量子概率起源的问题,我们有理由相信它们是认识论的。我们的结论是,概念性和认知将是所有物理过程的一个组成部分,而不是来自量子微观物理实体的非空间行为与人类概念之间惊人的相似性的观察。这产生了一种新的量子力学解释,称为"概念解释",目前正在我们布鲁塞尔小组的研究中。
2018-05-29 physics.hist-ph quant-ph
On the missing axiom of Quantum Mechanics
关于量子概率与量子非定域性的本质的争论已经把量子力学提升到了“操作认识论”的水平。在这样的背景下,量子叠加原理具有一种外来的非认识性的性质。这使我们寻求量子力学的纯操作基础,从中导出基于希尔伯特空间的当前数学公理化。在目前的工作中,我提出了一套公理的纯操作性,基于一般定义的“实验”,操作/认知原型的信息检索从现实中。正如我们将看到的,这个出发点在逻辑上包含了一系列的概念[国家,条件国家,地方国家,纯粹国家,忠实国家,工具,倾向(即“效果”)、动力学和信息等价性、动力学和信息兼容性、可预测性、可辨别性、可编程性、局部性、a-causality、状态的秩、最大混沌状态、最大纠缠状态,信息完全倾向等],以及一组规则(加法,凸组合,偏序,.),这远远不是通常认为的量子起源,而是构成了操作/认识方法的通用“语法手册”。当然,缺少的成分是概率幅的量子叠加公理:为此,我提出了一些纯粹操作/认识性质的替代候选者。
2005-07-30 quant-ph
Two different physical interpretations of Schroedinger equation
玻尔加入的关于希尔伯特空间(由薛定谔方程的所有解形成)的假设从根本上改变了薛定谔早先提出的这些解的原始物理解释。这个新的替代方案被爱因斯坦拒绝的基础上EPR格但肯实验,但完全接受的微观现实的科学界。然而,这两种量子替代方案后来又被讨论过。贝尔试图找到一种可能性,如何在它们之间做出决定;他概括了爱因斯坦的Gedanken实验,假设两个检测到的粒子的自旋也将被测量。他然后得出了一些不等式的特殊组合的四个巧合的概率,人们普遍认为,他的不等式举行了原来的薛定谔解释,但不适用于玻尔的哥本哈根量子力学,没有任何实际的证明已经给出。1982年提出并完成了相应的实验。对贝尔不等式的违反被解释为玻尔理论的决定性胜利。然而,它将表明,贝尔不等式已被错误地解释。它始终基于一些在任何概率理论中都不成立的假设(即,在给定的自旋实验),但只有在确定性的经典理论。没有任何理由赞成哥本哈根量子力学而反对爱因斯坦的批判观点。还将提到其他一些后果。
2014-05-24 quant-ph
Contextuality and Indistinguishability
众所周知,在量子力学中,我们不能总是一致地定义与上下文无关的性质。存在许多方法来描述上下文属性,例如默认上下文性(CbD)、层理论、拓扑理论以及非标准或有符号概率。在本文中,我们提出了一个特定于量子力学的上下文属性的处理,因为它依赖于上下文和不可解释性之间的关系。特别是,我们提出,如果我们假设量子粒子或性质可以是不可区分的,但不同的本体论命题,没有矛盾所产生的Kochen-Specker类型的论点出现:当我们重复一个实验,我们在现实中执行的实验测量的性质是不可区分的第一个,但不相同。我们将讨论这一举动的后果如何帮助我们理解量子上下文。
2017-07-14 physics.hist-ph quant-ph
Using simple elastic bands to explain quantum mechanics: a conceptual review of two of Aert's machine-models
比利时物理学家迪德里克·阿维尼翁(Diederik Awesley)从他的研究开始,就在发明许多具体的机器模型方面表现出了巨大的创造力,这些模型在描述物理实在的一般数学和概念形式主义的发展中发挥了重要作用。这些模型也可以用来揭开量子实体行为中的许多奇怪之处,通过允许在测量过程中偷看“量子场景”背后的结构术语。在作者看来,这些机器模型的重要性,以及它们所产生的方法的重要性,到目前为止,物理学界一直严重低估,尽管它们成功地澄清了量子物理学的许多挑战。为了填补这一空白,并鼓励更多的研究人员认识到所谓的日内瓦-布鲁塞尔学派的重要工作,我们在本文中描述和分析了两个历史上的机器模型,其操作是基于简单的可断裂的弹性带。第一种称为自旋量子机,能够复制与自旋1/2实体的自旋测量相关的量子概率。第二个称为\emph{connected vessels of water model}(我们将在这里提出一个基于弹性的替代版本)能够违反贝尔不等式,因为纠缠态的符合测量可以做到。
2012-08-21 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
The Pondicherry interpretation of quantum mechanics
本文对量子力学提出了一种新的解释。它扩大了“衡量”的含义,包括所有表明财产的事实。内部空间是无差别的:没有任何点可以在其上建立一个由局部实例化的物理属性组成的世界。相反,现实是建立在事实的基础上的,在这个意义上,事物的属性是外在的,或者是对属性指示事实的附属。世界在空间上和时间上的实际差别程度(也就是说,时空关系和差别在多大程度上是由事实所保证的)必然是有限的。尽管态矢量除了指定概率之外什么也不做,但量子力学提供了对现实世界的完整理解。如果有什么东西是不完整的,那就是现实世界,但它的不完整性只存在于一个比现实世界更详细的概念框架中。两种根深蒂固的误解是造成量子力学解释困难的原因:一种是认为世界的空间和时间方面可以用实数的基数集合来充分表示,另一种是认为瞬时状态随时间演化。后者是一个毫无根据的(事实上,不连贯的)投影我们的表观“运动的时间”到物理世界。从根本上说,因果概念的使用也是毫无根据的。然而,存在着一个“古典”领域,在这个领域中,可以使用暗示法则必然性的语言。量子力学不仅严格地与这个域的存在相一致,而且以几种方式预先假定了它。
2000-03-04 quant-ph
The Unreasonable Success of Quantum Probability I: Quantum Measurements as Uniform Fluctuations
我们引入了一个“均匀张力约化”(UTR)模型,它允许表示与任意测量情况相关的概率,并使用它来解释量子概率(玻恩规则)作为“均匀”波动出现在这种测量情况。该模型利用单纯形的几何形状来表示的状态,在某种程度上,测量概率可以推导出适当定义的凸子区域的单纯形的“勒贝格措施”。我们考虑一个非常简单和令人回味的物理实现的抽象模型,使用一个材料点粒子,这是由弹性膜,通过打破和崩溃产生不同的可能结果。这种易于可视化的机械实现允许人们获得对任意测量过程的可能隐藏结构的相当深入的了解。我们还表明,UTR模型可以进一步推广到一个“一般紧张减少”(GTR)模型,描述的条件下,缺乏知识所产生的“非均匀”波动。在这个放大器的框架,特别适合于描述认知科学的实验,我们定义和激励的概念“普遍测量”,描述最一般的可能条件下缺乏知识的测量,强调均匀波动表征量子测量也可以被理解为平均在所有可能的形式的非均匀波动,可以实现在测量的上下文中。这意味着量子力学的玻恩定则可以被理解为更一般的非均匀理论的一阶近似,从而解释了量子概率在描述现实的不同领域中的巨大成功的一部分。这是一个两部分的文章的第一部分。
2014-09-11 math-ph math.MP 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
Potentiality realism: A realistic and indeterministic physics based on propensities
本研究提出势实在论的物理学诠释,将客观内在的事件倾向视为实在要素,调和实在论与非决定论,指出测量问题等并非量子物理独有,而是所有非决定论物理理论的共性问题。
2023-11-07 physics.hist-ph quant-ph
Noncommutative analysis and quantum physics I. States and ensembles
在这一系列的文件,非交换分析是用来给一个一致的公理化的方法,一个统一的概念基础的经典和量子物理学。第一部分定义了观测量、状态和系综的概念,阐明了它们的逻辑关系和运算,并说明了它们是如何产生动力学和概率的。状态是用观测量代数中弱等式的最大相容集来标识的(而不是像往常一样,用希尔伯特空间中的射线来标识)。这导致了量子力学的简洁基础,没有未定义的术语,以明确的方式分离量子物理学的确定性和随机性特征。传统的量子力学的基本假设都是从合理的公理化假设中推导出来的。处理量子力学的特殊性不需要特殊的量子逻辑。与测量过程相关的基础问题,如状态向量的减少,消失了。对量子力学的新解释包含了“物理实在的要素”,而不需要引入带有隐变量的经典框架。特别是,人们可以谈论宇宙的状态,而不需要外部观察者,也不需要假设多个宇宙的存在。
1999-09-26 gr-qc quant-ph
Deriving the Qubit from Entropy Principles
海森堡不确定原理是量子力学最著名的特征之一。然而,海森堡不确定原理所隐含的非决定论-连同量子力学的其他突出方面,如叠加、纠缠和非定域性-对潜在的物理现实提出了深刻的难题,即使这些相同的特征是量子密码学、算法和计算等令人兴奋的发展的核心。如果量子力学的数学结构是从物理上可解释的公理建立起来的,这些难题可能会得到解决,但事实并非如此。我们提出了三个基于物理的公理,它们共同表征了最简单的量子系统,即量子比特。我们的出发点是所有无信号理论的类。每一个这样的理论都可以被看作是一个经验模型家族,我们继续关联熵,即,信息的测量,用这些模型。为了做到这一点,我们移动到相空间,并施加熵是实值的条件。这个要求,我们称之为信息实在性原理,之所以出现,是因为为了在相空间中表示所有无信号理论(包括量子力学本身),必须允许负概率(维格纳[1932])。我们的第二和第三原理采用了量子力学的两个重要特征,并将它们转化为精心选择的物理公理。一个公理是不确定原理,用熵来表述。另一个公理是无偏性原理,它要求当在三个相互正交的方向上的测量结果完全确定时,在另外两个方向上的测量结果必须具有最大的不确定性。
2022-11-14 cs.IT math-ph math.IT
Clocks And Dynamics In Quantum Mechanics
我们认为,(1)我们通过变化对时间的感知,(2)现实和我们对它的观察之间的差距是量子力学和物理系统的动力学机制的核心。我们认为,量子不确定性的起源在于在观测数据中没有无穷大或无穷小,我们的时间概念来自观测变化的数据(事件)。我们认为,叠加原理的根本重要内容是不是“概率振幅”的后验状态观测,但未来状态的可用性条件下,只有先验信息。由于事件检测也意味着后验条件(例如发生的特定类型的可检测事件)以及先验条件,因此检测结果的概率也取决于观察的后验属性的属性。这种后验条件不能影响先验状态的可用性,这意味着违反反事实的确定性。可以选择量子系统的一个组件来表示时钟,然后可以预期其他组件的变化与它们纠缠的时钟相关。而不是传统的时间相关的运动方程,我们提供了一个特定的机制,从而演变的数据,而不是准因果关系相关的相对\availability \的状态和运动方程表示的量化时钟变量。我们还认为,弱相互作用中的时间反演破缺是一种传统的选择坐标时间函数的手段。对“自由”粒子的分析表明,传统的坐标时空是从我们如何测量物体和事件的分离中产生的。
2014-07-11 physics.gen-ph quant-ph
Quantum Field-Theoretic Predictions of Ψ-Epistemic Models of Quantum Mechanics
Department of Physics, Faculty of Sciences, Ankara University(安卡拉大学理学院物理系)
本文探讨Ψ-本体模型在量子场论中的预测差异,通过修改极化散射截面和衰变宽度展示其与标准量子场论的偏离,证明粒子物理中检验量子态本体状态的可能性。
2026-06-16 hep-ph quant-ph
A Pragmatist Understanding of Quantum Mechanics
本文探讨了量子力学在信息获取与处理中的应用,指出其概率本质源于对物理情境的规范性影响,而非现实元素,从而消解了测量问题与贝尔不等式违反的非本地性。
2026-04-02 physics.hist-ph quant-ph