Complex joint probabilities as expressions of determinism in quantum mechanics
量子态的密度算符可以表示为任何两个本征态相互非零重叠的可观测量的复联合概率。转换到一个新的基集,然后表示在复杂的条件概率,描述了关于三个不同的观测值的精确语句之间的基本关系。由于这种变换仅仅改变了量子态的表示,这些条件概率提供了不同量子测量结果之间的确定性关系的状态无关定义。在本文中,它是如何出现的经典现实作为一个近似的量子决定论的基本规律表示复杂的条件概率。相空间和轨迹的量子力学起源确定和解释的量子测量的影响被认为是。有人认为,量子决定论的变换定律提供了经验现实的测量依赖性的基本描述。
2011-12-15 quant-ph
Does Chance Hide Necessity ? A Reevaluation of the Debate 'Determinism - Indeterminism' in the Light of Quantum Mechanics and Probability Theory
在这篇博士论文中,决定论的古老问题(“每一个事件都有原因吗?”)”)将重新审核。在科学哲学和物理学界,正统的观点认为物理世界是不确定的:量子事件没有原因,而是由不可约的偶然性发生的。可以说,导致这个结论的最清晰的定理是贝尔定理。普遍接受的“解决方案”的定理是“不确定性”,与哥本哈根解释。在这里,我们要回顾一下,非决定论并不是一个真正的物理假设,而是一个哲学假设,它具有违反直觉和深远的影响。与此同时,贝尔定理的另一个解决方案存在,通常被称为“超决定论”或“完全决定论”。超决定论似乎是一个哲学立场,是几个世纪,也许几千岁:它是例如斯宾诺莎的决定论。如果贝尔定理有确定性和非确定性两种解,那么在确定性和非确定性之间进行选择是一个哲学问题,而不是人们普遍认为的物理实验问题。如果不可能用物理学在这两种立场之间做出决定,那么问一问哪些哲学理论是有帮助的是合理的。在这里,有人认为,概率论-更准确地说,概率的解释-是推动辩论的工具。看来,决定论的假设允许回答一系列精确的问题,从概率论,而非决定论保持沉默,这些问题。从这个角度来看,决定论似乎是最合理的假设,毕竟。
2014-03-02 quant-ph
Determinism beneath Quantum Mechanics
与普遍的看法相反,构建确定性模型并不困难,其中随机行为由量子力学振幅正确描述,与Copenhagen-Bohr-Bohm学说完全一致。然而,困难的是获得从下有界的哈密顿量,其基态是真空,表现出复杂的真空涨落,如在现实世界中。在量子力学之下,可能存在一种具有(局部)信息损失的确定性理论。这可能会导致一个足够复杂的真空态,以及确定性(“本体论”)态和量子态之间的关系中的明显非定域性,这是解释贝尔不等式所需要的。这类理论不仅从哲学的角度来看是有吸引力的,而且对于理解普朗克距离尺度下的因果关系也是必不可少的。
2002-12-16 quant-ph
A conjecture concerning determinism, reduction, and measurement in quantum mechanics
在量子力学中,确定性是通过将玻恩定则中的概率追溯到波函数的绝对(总体)相位常数并将这些相位常数识别为伪随机数来建立的。还原过程(塌陷)与测量无关。当两个波包在普通空间中重叠并满足一定的准则时,它就会发生,而这取决于两个波包的相位常数。减少意味着波包收缩到重叠的地方。测量装置将输入的波包扇出为所选观测量的空间分离的本征包。当这些本征包之一与位于设备中的波包一起满足该标准时,减少将收缩的位置与可观察的本征值相关联。该理论是非局部的和上下文的。
2019-07-24 physics.hist-ph quant-ph
Determinism, independence and objectivity are incompatible
隐变量模型旨在重现量子理论的结果,并满足我们的经典直觉。他们的反驳通常是基于推导出与量子力学不同的预测。在这里,我们研究的是显然合理的经典假设的相互兼容性。我们分析了延迟选择实验的一个版本,它表面上结合了决定论、隐变量对实验的独立性和波粒客观性(断言量子系统在任何时刻都是粒子或波,但不是两者兼而有之)。这三个概念与任何理论都不相容,不仅与量子力学不相容。
2015-02-23 quant-ph
The fail of determinism and the limits of Bohm hidden variable theory
我们给出一个反例来说明决定论本身与量子力学是矛盾的。更准确地说,我们考虑一个简单的量子系统和它的环境,包括测量设备,并假设全球系统的时间演化,量子系统加上这个环境,是确定的,即。例如,时间演化由来自某些初始条件的动力学轨迹给出。在此基础上,证明了一类不符合量子力学的贝尔不等式,得出了量子系统是以非确定性方式演化的结论.为了抓住这一结论的趣味性,人们必须认识到,它不能从量子力学预言的贝尔不等式的当前实验违背中得出,因为这种违背与非定域实在论相容。
2009-09-21 quant-ph
Tsirelson's Bound and the Quantum Monogamy Bound from Global Determinism
我们证明,在一个全球确定性的宇宙中,所有时空对称的过程必须遵守反事实的参数独立性。我们表明,Tsirelson界可以从反事实参数的独立性。我们证明了量子一夫一妻制的界也可以从整体决定论中得到,然后利用这些结果提出了视界问题的一个新的解决方案。我们还解释了全球决定论如何与量子力学中的上下文相关。
2021-10-13 quant-ph
Striving for Realism, not for Determinism: Historical Misconceptions on Einstein and Bohm
在本文中,我表明,虽然爱因斯坦和玻姆都追求一个确定性的描述量子力学,他们的哲学关注,实际上主要是现实主义,而不是决定论。他们所谓的坚定坚持决定论是基于一个长期存在的误导性叙述,因此应该大大缩小。
2018-07-19 physics.hist-ph quant-ph
Comment on "Physics without determinism: Alternative interpretations of classical physics", Phys. Rev. A, 100:062107, Dec 2019
论文“没有决定论的物理学:经典物理学的替代解释”[Phys. Rev. A,100:062107,2019年12月]定义了有限信息量(FIQ)。FIQ表示有关物理量值的可用信息。我们表明,在测量单位的变化并不保留FIQ所携带的信息,因此,在该文件中提供的定义是不完整的。
2020-09-24 physics.hist-ph quant-ph
Testing trajectory-based determinism via time probability distributions
本文通过构造到达时间概率分布并推导量子力学无法达到的条件概率分布,提出一种无需直接测量到达时间即可实验检验基于轨迹的决定论有效性的方法。
2025-09-23 quant-ph
Quantum Locality, Rings a Bell?: Bell's inequality meets local reality and true determinism
通过假设量子系统的演化是确定性的,并考虑到实在论,我们基于T Hooft提出的本体论态的概念,仔细地建立了一个量子力学的隐变量理论。我们将这些本体论态视为嵌入实在论的态,并将它们与代表叠加的(通常的)量子态进行比较,将后者视为它们所描述的系统的纯粹信息。这种确定性模型为贝尔不等式的适用性提出了条件:通常的不等式不能应用于通常的实验。我们建立了一个Bell不等式,它可以应用到EPR方案,并表明这个不等式总是满足量子力学。这样,我们表明量子力学确实可以有一个局部的解释,从而满足因果结构强加的狭义相对论在一个令人满意的方式。
2017-11-30 quant-ph
Bell's theorem and the issue of determinism and indeterminism
本文认为,量子理论与物体在普通时空中的确定性动力学,如玻姆力学,矛盾的假设,测量设置可以自由选择的EPR实验。这个假设是贝尔定理的前提之一。我首先认为,只有一个前提的效果,即什么决定了选择的测量设置是独立的,什么决定了过去的状态的测量系统是需要贝尔定理的推导。决定论本身并不破坏这种独立性(除非宇宙中存在某种特定的初始条件,这相当于阴谋)。只有纠缠才能做到。然而,在普适波函数水平上没有坍缩的一般纠缠可以与宇宙子系统的有效波函数一起出现,就像在玻姆力学中一样。本文认为,这种有效的波函数足以使上述独立性前提成立。
2015-03-02 quant-ph
't Hooft's quantum determinism -- path integral viewpoint
给出了特胡夫特从经典物理学导出量子的路径积分公式。我们的方法是基于两个概念:Faddeev-Jackiw的处理约束系统和Gozzi的路径积分制定的经典力学。这种处理与我们早期基于Dirac-Bergmann方法的处理[quant-ph/0409021]进行了比较。
2005-04-07 quant-ph
Reply to a "Comment on 'Physics without determinism: Alternative interpretations of classical physics' "
在这篇短文中,我们回复了Callegaro等人的评论。[1](arXiv:2009.11709)指出了我们在参考文献[2](物理评论A,100(6),p.062107)中提出的不确定性物理模型的一些弱点,该模型基于我们命名的“有限信息量”(FIQs)。虽然我们承认他们的批评是有价值的,但我们认为它只适用于我们在[2]中讨论的一个具体例子,而FIQ的主要概念仍然有效,适合于描述不确定性物理模型。我们暗示了一种更复杂的方法来定义FIQ,从直觉数学中获得灵感,将允许克服[1]中的批评。
2020-09-25 quant-ph
Quantum Theory and Determinism
历史上,量子理论的出现导致了一种流行的观点,即自然是不确定的。的参数的不确定性和建议的不确定性和确定性的方法进行审查。这些理论包括坍缩理论、玻姆力学和多世界解释。有人认为,量子波函数的本体解释提供了更简单,更清晰的物理解释,多世界的解释是最有吸引力的,因为它提供了一个确定性和本地的理论,我们的物理宇宙解释的随机性和非定域性的错觉,我们的经验。
2014-07-07 quant-ph
Is the standard quantum mechanics a completely nondeterministic theory?
量子理论虽然不是绝对决定论的理论,但它是部分决定论的。这里遵循的方法是在标准(哥本哈根解释)量子力学的框架内,没有任何额外的假设或替代解释。这个论点是基于决定论的概念意义,并借助于量子世界中一些众所周知的现象(量子粒子自旋的测量,原子中电子的能量值和空间状态,所谓的波函数坍缩问题),这些现象通常被认为是拒绝决定论的。
2021-07-04 physics.hist-ph quant-ph
Physics without Determinism: Alternative Interpretations of Classical Physics
经典物理学通常被认为是决定论的,而量子力学被认为是第一个将真正的非决定论引入物理学的理论。我们对这种观点提出质疑,认为所谓的经典物理学的决定论依赖于一种心照不宣的形而上学假设,即每个物理量都存在一个实际值,并具有无限个预定的数字(我们称之为\emph{principle of infinite precision})。最近的信息理论的论点表明,无限精度的原则(这转化为一个物理意义的数学实数的属性)导致非物理的后果,我们认为可能的替代经典物理学的不确定性解释。我们也将这些与量子力学的著名解释联系起来。特别是,我们提出了一个基于\emph{finite information quantities}(FIQs)的经典不确定性模型。此外,我们讨论了一个不确定性物理学可能打开的观点(如强涌现),以及一些潜在的问题。最后,我们证明,任何物理学的不确定性解释都必须处理解释不确定值如何成为确定值的问题,这是量子力学中称为“量子测量问题”(的一部分)的问题。我们讨论了经典和量子测量问题之间的一些相似之处,并提出了可能的解决方案的想法(例如,“崩溃模型”和“自上而下的因果关系”)。
2019-11-26 physics.hist-ph quant-ph
Does locality plus perfect correlation imply determinism?
本文针对贝尔是否从定域性与完美关联推导决定论的争议展开研究,证明弱定域性不足、结果独立性可推导决定论且意味着量子力学不完备,指出贝尔援引的EPR论证存在漏洞并给出修正方法,还探讨了相关量子诠释等问题。
2024-06-25 physics.hist-ph quant-ph
Quasi-determinism of weak measurement statistics: Laplace's demon's quantum cousin
弱测量可以提供一个完整的表征后选择的合奏,包括观测的不确定性。有趣的是,纯初态和末态的平均不确定性总是为零,这表明了一种完整的知识,这种知识可以让我们知道拉普拉斯恶魔意义上的过去、现在和未来。然而,量子版本实际上描述了弱值的奇异性使得正负不确定性的抵消成为可能。本文通过对量子力学中统计与因果关系的研究,试图在量子测量结果的统计关系中还原经典决定论的痕迹。
2010-05-05 physics.hist-ph quant-ph
Underlying Determinism, Stationary Phase and Quantum Mechnics
在新引入的时间尺度$τ$中,比通常的$t$小得多,任何物体都被假定为具有确定位置的点状粒子。它的波动没有动力学,波函数$Ψ$是通过平均密度的平方根来定义的。在$t$尺度下,Schr $\ddot{\rm o}$ dinger方程成立,并且对于宏变量,通过作为可观测信号的固定相位,仅将经典路径拾取为$Ψ$的峰值.在测量过程中,固定相位分支成许多,但一个分支是由潜在的确定性选择,导致正确的检测概率。
2007-11-29 quant-ph
Determinism and a supersymmetric classical model of quantum fields
描述了一个超对称经典模型的量子场论。利用系统的超对称生成元将Liouville算子分裂为两个贡献,分别具有正谱和负谱。不稳定的负部分被消除的物理状态,这是经典的哈密顿流下不变的正性约束。这样,经典的刘维尔方程就变成了真正的量子场论的泛函薛定谔方程。因此,特胡夫特的建议,即重建量子理论,使之从一个潜在的决定论系统中涌现出来,在这里实现了一个场论。量子化与约束密切相关,该约束选择希尔伯特空间中汉密尔顿算子为正的部分。这被看作是在一个适当扩展的模型中的动力学对称性破缺,取决于区分经典动力学和涌现量子力学行为的质量尺度。
2005-03-07 hep-th physics.pop-ph quant-ph
Schrödinger's unpublished hidden-variable model in the 1944-45 debate over the "Collapse of Determinism"
University of Geneva(日内瓦大学);Constructor University(Constructor 大学)
本文研究1944-1945年关于“决定论的坍缩”的辩论,发现薛定谔未发表的隐变量模型手稿,发布其首次转录与分析,指出该模型是原理验证而非支持决定论的证据。
2026-10-16 physics.hist-ph quant-ph
Mind, Matter, and Freedom in Quantum Mechanics and the de Broglie-Bohm Theory
针对量子力学常被关联的决定论、自由意志等五大哲学问题论断,提出采用德布罗意-玻姆理论即可解释量子现象且无需认可这些哲学论断。
2025-10-28 quant-ph
Bound on Bell Inequalities by Fraction of Determinism and Reverse Triangle Inequality
纠缠是一种资源,这是一个既定的事实。共享一个纠缠态会导致非局域关联和违反贝尔不等式。这种非局域相关性说明了量子资源相对于经典资源的优势。本文定量地研究了带$2\times n$输入的贝尔不等式.如[N]中所示。Gisin等人,Int. J. Q. Inf.5,525(2007)]量子力学相关性不能达到这种不等式的代数界。在本文中,我们揭示了这种效应的核心,我们称之为{ \it分数决定论}。证明了任何具有两方和$2 \times n$输入的量子统计都具有非零分数的决定性,并给出了它的一个定量界,然后应用它给出了具有$2\times n$输入的贝尔不等式式的一个显式的{ \it泛上界}.作为我们的主要数学工具,我们引入并证明了一个{ \it倒三角不等式},以定量的方式说明,如果一些状态远离给定的状态,那么它们的混合也是。不等式在推导决定论分数的下界时至关重要,但它本身也很有趣。
2015-02-10 quant-ph
Is wave-particle objectivity compatible with determinism and locality?
波粒二象性、叠加和纠缠是量子理论中最违反直觉的特征。它们与我们的经典期望的冲突激发了隐藏变量(HV)理论。随着量子技术的出现,我们可以用实验来检验量子理论{ \em vs.} HV理论的预言,并对它们的关键假设进行严格的限制。在这里,我们研究了量子延迟选择实验的纠缠辅助版本,并表明HV的扩展到控制设备只会加剧矛盾。我们比较HV理论,满足条件的客观性(一个属性的光子是粒子或波,但不是两者兼而有之),决定论,和本地独立的隐变量与量子力学。上述任何两个条件都与它相容,当这三个条件都被施加时,冲突变得明显,并且对于任何非零纠缠值都持续存在。我们提出一个实验来检验我们的结论。
2015-03-27 quant-ph
Three Body Multichannel Scattering as a Model of Irreversible Quantum Mechanics
以共线模型为例,提出了多通道散射理论的新表述。结果表明,在封闭的三体散射系统中,一般情况下的量子决定论原理失效,我们得到了微观不可逆的量子力学。
1997-12-10 quant-ph
Can free will emerge from determinism in quantum theory?
量子力学通常被认为是能够通过量子测量过程解释随机性出现的终极理论。因此,量子力学可以被认为是上帝的奇妙的想象力的解决方案,提供他的生物与自由意志的问题,否则秩序良好的宇宙。事实上,如果一切发生的事情都是由实际条件或者甚至是大爆炸时存在的条件预先决定的(原则上可以根据这些条件计算出来的),那么我们怎么能梦想在拉普拉斯所设想的纯粹决定论的宇宙中有自由意志呢?在这篇文章中,我们分享我们的观点,即量子力学实际上是确定性的,局部的和现实的,与大多数人对贝尔定理的看法完全矛盾,这要归功于我们新的平行生命理论。因此,我们所感知的所谓“波函数的坍缩”不过是一种错觉。然后我们问一个根本性的问题:一个纯粹决定论的量子理论能产生非决定论、随机性、概率的幻觉吗?最终,自由意志能从这样一个理论中出现吗?
2012-04-10 physics.hist-ph quant-ph
Critical Examination of the Conceptual Foundations of Classical Mechanics in the Light of Quantum Physics
众所周知,经典力学具有决定论、还原论、知识完备性和机械论等基本特征。在这篇文章中的基本假设进行了讨论,这些功能的基础。它表明,这些基本假设-虽然普遍假设了二十世纪初-是远远不够明显。最后,它表明,在一定程度上,没有什么错,在假设这些基本假设。相反,错误在于认识论绝对化的理论,这被认为是自然的镜像。
2001-03-09 quant-ph
Bell vs Bell: a ding-dong battle over quantum incompleteness
本文通过反例和严谨推导,澄清贝尔关于定域性与决定论关系的争论,指出EPR论证的漏洞并证明贝尔主张的合理性。
2024-11-06 physics.hist-ph quant-ph
Compact Time and Determinism for Bosons: foundations
自由玻色子场的研究在经典的水平上施加其特征德布罗意周期作为约束。与有限温度场论和额外维场论类似,这种紧化自然会导致量子化的能谱。由于德布罗意关系产生的周期性和能量之间的关系,紧化必须被视为动力学和局部的。这一理论与狭义相对论是一致的,特别是在因果关系方面。这些周期性场的非平凡经典动力学与普通的量子场论有显著的重叠。这可以解释为AdS/CFT对应的一般化。
2010-07-26 gr-qc hep-ph hep-th
Bell nonlocality, signal locality and unpredictability (or What Bohr could have told Einstein at Solvay had he known about Bell experiments)
1964年的约翰·贝尔定理表明,没有一个模型能够再现量子力学的预言,能够同时满足定域性和决定论的假设。另一方面,\emph{signal locality}加\emph{predictability}的假设也足以导出贝尔不等式.这个简单的定理,以前注意到,但发表的只是相对最近的Masanes,Acin和Gisin,有根本的影响没有完全赞赏。首先,关于定域性或决定论的本体论假设,没有什么可以相互独立地得出结论--用违反定域性的确定性模型以及满足定域性的非确定性模型来重现量子力学是可能的。另一方面,信号定域性的操作假设是相对论的一个经验上可检验的(且经过充分检验的)结果。因此,贝尔不等式的违背意味着我们可以相信某些事件从根本上是\emph{unpredictable}的,即使我们不能相信它们是不确定的。这一结果为量子力学禁止在没有超光速信号的假设下进行任意精确的预测奠定了基础,而不管量子力学的任何假设。它也揭示了爱因斯坦和玻尔之间的历史辩论的早期阶段的新的光。
2012-06-13 quant-ph
A Case for Quantum Circuit Cutting for NISQ Applications: Impact of topology, determinism, and sparsity
本文论证了近期量子计算的变分算法拟设适合量子线路切割策略,通过利用拟设的 Clifford 结构和变分参数剪枝显著降低执行与后处理开销,将可行拟设扩展至超过 200 个量子比特。
2024-12-23 quant-ph
A Class of Deductive Theories that cannot be Deterministic: Classical and Quantum Physics are not deterministic
量子力学的决定论问题是20世纪的一个主要问题。与此同时,在逻辑和集合论的背景下,古老悖论的重要性以及许多新悖论的出现,揭示并深刻影响了数学和物理学的基础。但是,奇怪的是,关于物理学,一个悖论,我们称之为记忆悖论仍然没有被发现,尽管它的简单性和显着的后果,主要是在物理学和令人惊讶的经典物理学,似乎是非确定性的,与牛顿,拉普拉斯等的普遍信念相反。量子物理学的非决定论不需要任何补充假设。本文扩展了前一篇文章(arXiv:1203.2945v1 [physics.gen-ph] 13 Mar 2012)。
2013-05-22 physics.gen-ph quant-ph
Does classical mechanics always adequately describe "classical physical reality"
本文从第一性原理出发,讨论了不可逆性和统计力学的基础。考虑到无穷小,因为它似乎忽略了经典力学波动的物理真空,使一个确定性运动的不稳定动力系统被打破(“自发决定性打破”,“自发随机化”)。真空涨落是触发器的一部分,启动了指数不稳定性的强大机制。动力系统的运动变得不可逆和随机。经典力学只适用于一类Kolmogorov-Sinay熵为零的稳定动力系统$h=0$。对于另一种“随机力学”,有相应的运动方程和主方程,描述了初始分布函数到平衡态的不可逆演化。
2002-07-01 cond-mat.stat-mech quant-ph
Hidden Variables, Non Contextuality and Einstein-Locality in Quantum Mechanics
我们讨论了隐变量的问题以及在量子力学中引入隐变量的动机。这些问题包括决定论、可测量性和不完备性。本文首先讨论了冯-诺依曼的不可能性证明,然后从Bell的显隐变量自旋二分之一粒子模型出发,分析了冯-诺依曼不可能性证明的不足。接下来我们讨论了Gleason定理和Kochen-Specker定理,并指出了非上下文隐变量理论的麻烦。爱因斯坦定域性在隐变量理论的讨论中起着重要的作用,这是由爱因斯坦、波多尔斯基和罗森首先提出的。我们阐述了它的各种影响,如贝尔定理的贝尔不等式以及后来的工作中,贝尔定理遵循不使用不等式。
2005-07-25 quant-ph
Causality re-established
因果关系在物理学中从未获得“定律”或“原理”的地位。最近的一些文献甚至普及了一种错误的观点,即因果关系是一个应该从理论中禁止的概念。这种误解依赖于所谓的物理定律可逆性的普遍性,这种普遍性要么基于经典理论的决定论,要么基于量子理论的多元宇宙解释,在这两种情况下,都是由理论实在论的纯粹解释要求所驱动的。在这里,我将表明,一个适当定义的明确的因果性概念是量子理论的一个定理,这也是该理论的一个可证伪命题。这种因果关系的概念出现在文献中的框架内的操作概率理论。这是一个真正的理论概念,对应于在事件之间建立一个确定的偏序,就像我们在闵可夫斯基空间上使用未来因果锥一样。因果性概念在逻辑上完全独立于被错误识别的“决定论”概念,并且作为量子理论的一个结果,在物理学中无处不在。此外,由于经典理论可以被看作是对量子理论的限制,因果关系在经典情况下也成立,尽管理论的决定论使因果关系平凡化。这意味着“块状宇宙”的设想和与之相关的“过去假说”与因果性不相容,因而也与量子理论不相容:它们都注定只能是纯粹的解释,因此是不可证伪的,类似于“超决定论”的假说。这篇文章是“量子力学的基础及其对当代社会的影响”讨论会的一部分。
2018-04-28 physics.hist-ph quant-ph
A perspectival version of the modal interpretation of quantum mechanics and the origin of macroscopic behavior
我们在量子力学模态解释的“透视”(“关系”、“相对态”)框架内研究观察(测量)的过程。我们表明,如果我们假设某些功能的离散性和确定性的操作中的测量设备(这可能是一个观察者的神经系统的一部分),这引起了经典的特性所观察到的属性,首先是空间定位。我们调查在何种程度上的半经典行为的对象系统本身(相对于观察系统)是需要古典性的出现。退相干是我们假设的观察机制中的一个基本要素,但事实证明,在我们的方法中,经典性质的出现不需要在对象系统层面上的环境诱导退相干。
2001-12-21 quant-ph
Internal Time Peculiarities as a Cause of Bifurcations Arising in Classical Trajectory Problem and Quantum Chaos Creation in Three-Body System
提出了三体共线体系量子力学多通道散射理论的一个新表述。它表明,在这个简单的情况下,在一般情况下的量子决定论原理崩溃,我们有一个微观不可逆的量子力学。以Li+(FH)->(LiFH)*->(LiF)+H为例,进行了量子混沌(波混沌)的第一性原理计算.
1998-10-06 quant-ph
Is classical reality completely deterministic?
经典系统的决定论概念被解释为要求控制该系统的运动方程的柯西问题的解是唯一的。这个要求通常被假定为对所有自治的经典系统都成立。我们给出了这种观点的反例。我们对一维时空世界中经典电动力学的分析表明,具有特定类型初始条件的柯西问题的解不是唯一的。因此,封闭经典系统的随机行为确实是可能的。这一发现为经典弦如何分裂提供了一个定性的解释。本文提出了一种修正的经典力学路径积分公式,使之包含不确定系统。
2007-03-20 hep-th physics.class-ph quant-ph
Discreteness and Determinism in Superstrings
在两个较早的文件中提出的想法适用于弦论。人们已经发现,在一个空间和一个时间维中的确定性元胞自动机可以映射到1+1维晶格上的玻色子量子场论。我们现在还表明,1+1维中只处理1和0的元胞自动机可以以类似的方式映射到费米量子场论上。应用所有这些的自然系统是超弦理论,我们发现,一个经典的,确定性的弦在一个矩形,D维时空晶格中传播的所有经典状态,上面有一些布尔变量,可以映射到一个(量子化)D维超弦的一个特别选择的基础上的元素。这个弦在它的世界片上被一个1+1维的晶格所调节(“正则化”),这个世界片随后可能被送到连续极限。目标空间中的时空晶格没有被送到连续统中,而这似乎并没有减少其物理上所需的特征,包括洛伦兹不变性。我们声称,我们的观察增加了一个新的转折有关量子力学的解释,我们称之为元胞自动机(CA)解释的讨论。详细讨论这种解释,特别是它的关系,贝尔不等式,现在包括在内。
2012-09-15 gr-qc hep-th quant-ph
Experimental generalized contextuality with single-photon qubits
背景性是量子力学偏离经典行为的核心现象,最近已被确定为量子计算中的一种资源。因此,情境性的实验演示是一个重要的目标。传统形式的上下文-作为对Kochen-Specker不等式的违反-需要一个至少有三个层次的量子系统,并且在推导这些不等式时使用的决定论假设的地位一直存在争议。通过考虑“不清晰”的可观测量,Liang,Spekkens和Wiseman(LSW)推导出了不假设决定论的广义非上下文模型的不等式,并且已经适用于量子比特。我们实验上实现了LSW测试使用一个预示单光子的偏振态和三个unsharp二进制测量。我们违反了LSW不等式超过16个标准差,从而表明我们的结果不能再现的量子理论的一个非上下文的子集。
2017-07-21 quant-ph
The Fate of the Quantum
虽然对量子力学是涌现的怀疑已经存在了很长时间,但直到现在我们才开始理解经典力学和量子力学之间的桥梁如何与贝尔不等式和其他概念障碍相适应。在这里,它显示了如何映射可以制定相关的量子系统的经典系统。通过推广这些思想,人们得到了量子力学和经典力学可以融合的相当普遍的模型。有一些好的模型例子是有帮助的,比如弦论。有人建议,像“超级决定论”和“阴谋论”这样的概念应该比现在的标准论点更仔细地看待。
2013-08-05 gr-qc hep-th quant-ph
Measurement theory in classical mechanics
经典力学中的测量理论在Koopman和von Neumann(KvN)的经典力学的表述中使用希尔伯特空间进行了研究。结果表明,经典测量和量子测量对测量装置的测量态和记录态给出了不同的“相对解释”。导出了经典力学中的测不准关系。
2020-06-21 physics.class-ph quant-ph
Semiclassical analysis and sensitivity to initial conditions
我们提出了几个最近的结果量子和经典力学之间的过渡,在这种情况下,潜在的动力系统有一个双曲行为。不变流形的特殊作用将得到强调,长时间的演化将显示量子非决定论和经典混沌对初始条件的敏感性如何可以比较,并在一定意义上重叠。
2009-01-20 math-ph math.MP quant-ph
An Extension of Many-Interacting-Worlds Method on Non-Guassian Model
关于量子理论是决定论还是非决定论的争论已经持续了一个世纪。基于多世界解释和de Broglie-Bohm力学的多相互作用世界方法为标准量子力学提供了从确定性宇宙中证明概率的可能性,并在谐振子的基态中得到了成功的证明。本文将这种方法推广到一维库仑势,并构造了相应的经验密度函数。我们还从理论上证明了密度函数的收敛性。我们对一维库仑势第一激发态的数值模拟得到了与标准量子力学一致的结果,表明了多相互作用世界方法的适用性。该研究为将多相互作用世界方法推广到非高斯量子系统提供了可能。
2023-01-26 quant-ph
An Algebraic Approach to Koopman Classical Mechanics
本文将经典力学用一元算子形式表示,利用相空间形式给出的二元乘法和Poisson括号运算构造,然后在此一元算子代数上引入Gibbs平衡态,从而可以构造一个Hilbert空间作为Heisenberg代数的表示空间,给出Koopman-von Neumann方法的一个非交换算子代数变体.在这种形式下,一元经典力学的测量理论可以与量子力学的测量理论相同,并告知量子力学,将经典力学扩展到包括非对易算符,使其接近量子力学,而不是试图将量子力学挤压到经典力学模型中。一元经典力学中出现的测量问题提出了一种经典的信号分析方法,这种方法也可以成功地应用于量子力学的测量问题。这项发展提供了基础数学,允许正式调和量子力学的“坍缩”和“非坍缩”解释。
2020-01-19 physics.class-ph quant-ph
Hamilton-Jacobi Many-Worlds Theory and the Heisenberg Uncertainty Principle
我表明,经典的哈密顿-雅可比(H-J)方程可以作为一种技术来研究量子力学问题。首先证明了薛定谔方程就是经典的H-J方程,它受一个条件的约束,使得H-J方程的解处处为$C^2$。也就是说,量子力学只是经典力学的约束,以确保"上帝不玩骰子与宇宙。"我证明了这个强加了全局决定论的条件,强烈地表明$ψ^*ψ$测量了多元宇宙中宇宙的密度。我表明,这种解释意味着玻恩解释,并为$ψ$的函数空间大于希尔伯特空间,与平面波自动包括在内。最后,我用H-J理论推导了动量-位置不确定性关系,从而证明了在量子力学中,不确定性产生于多元宇宙的其他宇宙的干涉,而不是自然界中某种内在的不确定性。
2010-07-26 quant-ph
How a wave function can collapse without violating Schroedinger's equation, and how to understand Born's rule
通常认为,除了薛定谔方程之外,波函数的坍缩和玻恩定则必须作为单独的公理引入量子力学。在这里,我们表明,这是不正确的,在某些模型中,量子行为可以归因于潜在的确定性方程。有人认为,波函数和玻恩规则的明显自发坍缩的特点,强烈指向决定论的基础量子力学。
2012-07-20 quant-ph
On the Possibility of Nonlinearities and Chaos Underlying Quantum Mechanics
与量子力学的哥本哈根解释相关的一些所谓的不可测和违反直觉的难题,似乎在非线性动力学和混沌方面有交替的平行解释。这些理论包括模拟封闭系统中的指数衰减、贝尔不等式的可能非线性扩展、自发对称性破缺和非线性系统中固有的优先内部振荡模式(量子化)的存在,甚至可能通过“混沌中的秩序”产生类似衍射的图案。“这种平行解释的存在导致了一种经验的、准实验的方法来解决量子力学是否存在基本的非线性的问题。这将与最近更多的理论方法形成对比,在这些方法中,非线性扩展被提出来,而不是作为对基本线性量子力学的修正。将研究非线性的来源,例如狭义相对论和测量过程本身,以及非线性对纠缠和退相干的可能影响。可以想象,在他们的辩论中,爱因斯坦和玻尔都可能是正确的--因为混沌提供了爱因斯坦所青睐的基本决定论,但对于实际测量,它需要玻尔学派的概率解释。
2006-10-27 quant-ph
Randomness in Classical Mechanics and Quantum Mechanics
量子力学的哥本哈根解释假设经典确定性牛顿世界的存在。我们认为经典世界的牛顿决定论实际上并不成立,在经典力学中存在着根本的不可约的随机性。经典的牛顿轨迹没有直接的物理意义,因为任意实数都是不可观测的。有经典的不确定性关系,即坐标和动量的确定中的不确定性(观测误差)总是正的(非零)。提出了经典力学的“泛函”表述。泛函方法中微观动力学的基本方程不是牛顿方程,而是单粒子分布函数的刘维尔方程。刘维方程的解具有非定域性,这是不可逆性的原因。在这种方法中,牛顿方程表现为描述位置和动量的平均值在不太长的时间间隔内的动力学的近似方程。计算对牛顿轨迹的修正。本文试图对量子力学进行一种解释,其中经典力学和量子力学都包含基本的随机性。我们引入的不是事件的集合,而是观察者的集合。
2009-10-28 hep-th quant-ph
Towards a more fundamental theory beyond quantum mechanics, avoiding the Schroedinger paradox
经典力学和量子力学之间的主要区别是后者缺乏完全的力学决定论:在测量之后,不同的最终状态可以从相同的物理状态产生。假设不存在隐变量,没有什么可以区分两个明显相同的状态,即使它们给出不同的结果。在本文中,我们试图把一个更基本的理论的基础,(近似)符合量子力学比较统计时,但它是更基本的,因为它在数学上描述了测量过程给出了明确的时间演化的波函数在崩溃。即使海森堡不确定原理仍然有效,这个理论也是确定性的。该理论区分了坍缩的物理状态和不坍缩的物理状态。该理论可以与过去的所有实验兼容,但新的现象,如违反玻恩定律或叠加原理可能会发生。然而,即使我们可能已经表明,有可能建立一个特别的理论,可以描述波函数崩溃和薛定谔线性演化,一个简单的和统一的建设仍然缺乏。
2009-07-01 quant-ph
Experimental entanglement-assisted quantum delayed-choice experiment
在过去的几十年里,量子力学中令人困惑的性质,波粒二象性,纠缠和叠加,被实验解剖。然而,基于波粒客观性、决定论和独立性三个经典假设的隐变量模型试图解释甚至击败它们。量子技术的发展使我们能够在实验上检验量子力学和HV理论的预言。在这里,我们报告了一个实验演示的纠缠辅助量子延迟选择方案使用液体核磁共振量子信息处理器。我们实现的这个方案是基于最近提出的方案[Nat. 5:4997(2014)],其给出了量子力学和HV理论的不同结果。在我们的实验中,干涉的强度和振幅与量子力学的理论预言是一致的。结果表明,当HV模型的所有三个假设相结合时,出现了矛盾,尽管上述任何两个假设是兼容的。
2014-11-30 quant-ph
Locally Causal and Deterministic Interpretations of Quantum Mechanics: Parallel Lives and Cosmic Inflation
介绍和评述了量子力学的几种局域决定论解释。这些解释之间的根本差异是透明的,通过明确显示在贝尔定理的理想化实验测试中每个物理系统局部携带的信息。这也表明了这些模型中的每一个如何可以是局部因果和确定性的。首先,提出了一个模型,它避免了贝尔的论点,通过假设时空膨胀从初始奇点,它封装了整个过去的光锥的每一个事件在宇宙中。从这个假设出发,我们展示了量子力学如何通过在奇点时刻选择许多可能的未来之一来产生局部一致的现实。其次,我们回顾并扩展了阿卡德和雷蒙德-罗比肖的《平行生命》解释,他们放弃了最严格的实在论概念,坚持了局部因果性和决定论。最后,这两个想法结合起来,导致一个平行的生活模式,生活分支分开较早,假设一个单一的统一的相互作用的历史。每个模型中的弱值的物理内容进行了讨论,以及有关自由意志的哲学问题。
2016-04-26 quant-ph
Quantum emulation of classical dynamics
在统计力学中,众所周知,有限态经典晶格模型可以被重铸为量子模型,具有与正交基态相同的不同经典构型。这种映射使得晶格上的经典统计力学成为量子统计力学的特例,而经典组合熵则成为量子熵的特例。以类似的方式,有限态经典动力学可以被改写为有限能量量子动力学。这种映射将量子力学的连续量、概念和机械转换为一个简化的有限态环境,在这个环境中,它们具有纯粹的经典和组合解释。例如,在这个映射中,量子平均能量成为经典更新速率。插值理论和通信理论有助于解释完美的经典决定论和量子不确定性之间,以及离散和连续动力学之间的休战。
2011-09-27 cs.IT math.IT nlin.CG