Measurement, interpretation and information
自量子力学诞生以来的许多年里,工具主义的解释占了上风:理论的意义是用测量结果来表达的。但在过去的几十年里,已经提出了几种尝试从现实主义的观点来解释它。其中,模态解释提供了一种实在论的非坍缩解释,根据这种解释,系统总是具有确定的性质,量子态代表的是可能性,而不是现实性。然而,传统的模态解释在处理不完全测量时面临一些概念问题。相反,模态-哈密顿解释证明能够在其理想和非理想版本中充分说明测量问题。此外,在非理想情况下,它给出了一个精确的标准来区分可靠和不可靠的测量。然而,该标准取决于被测系统的特定状态,这可能被认为是该提案的一个缺点。事实上,人们可以要求一个可靠性标准,它不取决于被测对象的特征,而只取决于测量设备的特性。本文的目的正是为了提供这样一个标准:我们将为此目的采用信息视角。
2016-03-12 quant-ph
Neutral monism, perspectivism and the quantum dualism: An essay
介绍了Wigner-von Neumann解释下的量子力学。这一理论的特点是:1)在信息中性一元论中统一的物质和意识之间的量子二元论,2)量子透视主义,它扩展到哥本哈根解释和多世界形式主义之间的互补性,3)类似于莱布尼茨平行论的心理物理因果闭合,以及4)量子唯我论,也就是说,在一个现实中,经典状态只是潜在存在的,直到有意识的观察。
2020-07-09 physics.hist-ph quant-ph
The information interpretation of quantum mechanics
在量子力学的信息解释中,信息是最基本、最基本的实体。每一个量子化的系统都与一个确定的离散的信息量相联系(参见。Zeilinger)。该信息内容始终保持恒定,并且在整个系统演化过程中一一排列。被解释为测量的是通过虚拟接口进行的特定类型的信息传输。多对一状态归约的概念不是一个基本的概念,而是由于在测量之后重建原始状态的实际不可能性而产生的。
2000-06-20 quant-ph
A nonlocal classical perspective on quantum electrodynamics
Morgan(2001,quant-ph/0106141)提出的量子化Klein-Gordon场的非定域经典统计场论模型的思想被推广到量子电动力学。给出了量子化Dirac旋量场的反对易定则的经典解释,即经典电磁场与经典Dirac旋量场之间的最小耦合相互作用的相对论协变修正.
2001-09-05 quant-ph
Quantum game interpretation of Dirac spinor field
介绍了经典囚徒困境问题,给出了量子囚徒困境问题策略空间的性质和结构。结合狄拉克旋量场,将基本的量子博弈策略应用于狄拉克方程动力学的平移。将真实时空分解到格点,我们发现旋量的基本相互作用可以转化为量子博弈论。同时,我们得到了量子化空间演化博弈的新动力学。
2013-03-15 quant-ph
Updating the Born rule
尽管量子理论在经验上取得了巨大的成功,但对于它能告诉我们什么关于世界的本质,仍然存在着广泛的分歧。一个中心问题是,这个理论是关于我们对现实的认识,还是关于现实本身的直接陈述。不管他们在这个问题上的立场如何,目前对量子理论的解释都将玻恩规则视为基本规则,并增加了一个独立的状态更新(或“坍缩”)规则来描述量子态在测量时如何变化。在本文中,我们提出了另一种观点,并推导出一个概率规则,包括出生规则和崩溃规则。我们表明,这个更基本的概率规则可以提供一个严格的基础信息,或“知识为基础的”,量子理论的解释。
2017-02-07 quant-ph
The conception of reality in Quantum Mechanics
关于量子力学基础的争论经常涉及实在的概念,但没有一个明确的定义,即人们所指的是这个广泛的实在概念的哪一方面。我们提供了一个概述的概念,现实在经典物理学,科学哲学和量子力学及其解释和分析他们的差异和微妙之处。作为科学哲学概念的结构实在论,将成为解决量子力学实在概念老问题的一个有希望的候选者。我们通过量子力学解释中的三种著名的信息方法,修正了对三种主要解释及其与结构实在论的关系的分析。最后,我们提出了另一类结构现实主义支持的QB主义。
2017-08-07 physics.hist-ph quant-ph
Reconsideration of quantum measurements
通常的量子测量的方法,灵感来自海森堡的(“不确定性”)关系的传统解释,被证明是不正确的。提出了一组新的思路和相应的新方法。量子测量,实验上被视为统计采样,理论上描述的量子概率密度和电流的线性积分变换的装置,从内在的记录读数。因此,量子可观测量表现为随机变量,通过概率数值参数(特征)在两种读数中都是有价值的。测量的不确定性(误差)是通过所提到的参数或信息熵的内在记录的变化来描述的。本文的方法与其他作者的研究一起,对海森堡关系和量子测量的基本问题给出了一个自然而统一的重新思考。对这些问题的重新思考,可以为重新审视有关量子力学的基础和解释的一些有争议的后续问题提供一些重要的元素。
2001-12-10 quant-ph
Toward an Information-based Interpretation of Quantum Mechanics and the Quantum-Classical Transition
我将说明信息概念的客观定义和对人脑信息处理的最新结果的考虑如何有助于澄清量子力学的一些基本的、往往是违反直觉的方面。特别是,我将讨论纠缠,隐形传态,非相互作用测量和退相干的事实,即实用信息,我们的大脑处理,只能在经典宏观域中定义;它不工作在量子域。这证明了将量子力学视为一门处理数学模型和程序的学科,其目的是专门预测可能的宏观变化以及给定量子系统与其环境相互作用时可能引起的可能性,包括人造设备,如测量仪器。我将讨论的信息和神经生物学的原因,为什么反直觉的方面出现时,我们试图构建一个量子系统的“内部运作”的心理图像,迫使经典信息和时间的概念到量子域;在这种情况下,我将检查的作用,务实的信息作为一个量子到经典的过渡。
2015-12-21 quant-ph
Real-Valued Charged Fields and Interpretation of Quantum Mechanics
薛定谔(Nature,v.169,p.538(1952))证明,与普遍认为的相反,带电粒子可以用实场来描述。因此,在本工作中考虑了一些版本的(非二次量子化)量子电动力学(狄拉克旋量的“实值”被理解为“满足马约拉纳条件”)的实值带电场的解集。在某些版本中,任何解都可以通过规范变换从这些集合的解中获得。这些集合的解具有共同的特征,这表明了沿着玻姆解释的路线的自然解释,但是没有量子势出现,并且是电磁场而不是波函数起着引导场的作用。
2005-09-06 quant-ph
The Jaynes-Cummings model in Phase Space Quantum Mechanics
本文利用Stratonovich-Weyl对应和伴随轨道方法,构造了二能级原子与量子化相干场混合系统的完整Wigner函数,为Rabi振荡和纠缠生成等量子现象提供了相空间视角,并通过测量场态纯度研究了系统纠缠动力学。
2025-06-29 math-ph math.MP quant-ph
If physics is an information science, what is an observer?
传统上,对量子理论的解释都假设有一个“伽利略”观察者,一个由量子系统物理实现的纯粹的“观点”。本文研究的后果,取代这样的信息贫困的观察员与观察员,满足经典自动机理论的要求,即观察员编码足够的先验信息,以识别系统被观察,并认识到其可接受的状态。它表明,通过对信息通道的物理动力学的合理假设,这样的观察者记录的观察将显示量子理论预测的典型特征,而不需要对观察者的物理实现进行任何特定的假设。
2012-02-11 quant-ph
Manifestation of classical wave delays in a fully quantized model of the scattering of a single photon
我们考虑了一个完全量子化的自发发射、散射和吸收模型,研究了单个光子从发射原子到探测原子的传播过程,包括有无散射体的情况。我们发现一个精确的量子模拟的经典复杂的解析信号的电磁波散射介质的带电振荡器。这个量子信号表现出经典的相位延迟。我们定义的检测时间,在适当的限制,完全匹配的预测的经典定义的延迟光传播通过介质的带电振荡器。完全量化的模型提供了一个简单的,明确的,因果关系的解释延迟,似乎意味着速度大于c的区域中的异常分散。
2003-02-10 physics.optics quant-ph
What can we learn about islands and state paradox from quantum information theory?
本文从量子信息论出发,通过 qubit 模型对纠缠岛屿进行解释,将黑洞信息悖论与量子力学测量问题类比,指出即使信息丢失仍可实现 Page 曲线,并论证了该解释对体重建的必要性。
2022-03-22 gr-qc hep-th quant-ph
Predictions of the hydrodynamic interpretation of quantum mechanics compared with quantum electrodynamics for low energy bremsstrahlung
结果表明,带电量子粒子的流体动力学解释导致不同的理论预测比量子电动力学(QED)的低能量韧致辐射。在计算中,电磁场在流体力学的情况下被经典地处理,但在QED中被量子化。计算表明,流体力学模型对辐射粒子的波包的大小和形状有不同的和更敏感的依赖性,然后QED。特别是它示出,韧致辐射有时大大减少时,作用在粒子上的力是本地化到一个小的体积相比,粒子的波包。量子电动力学没有表现出这样的减少。因此,可以通过实验来测试这种效果。提出了一个实验。它包括一个带有维恩过滤器的电子显微镜,用于产生单色束电子,并在通过局部力场后对粒子进行精确的能量测量。
2006-03-30 quant-ph
Quantum-Bayesian Coherence: The No-Nonsense Version
在量子理论的量子贝叶斯解释中,玻恩规则不能被解释为从客观量子态设定测量结果概率的规则。如果不是,规则的作用是什么?在本文中,我们认为,它应该被视为一个经验除了贝叶斯推理本身。特别是,我们将展示如何看待出生规则作为一个规范性的规则,除了通常的荷兰书的连贯性。这是一个规则,考虑到人们应该如何分配概率的结果,各种预期的测量对物理系统,但明确的先验概率和条件概率后,想象的结果,一个特殊的反事实的参考测量。通过用固定的、基准对称信息完备(SIC)测量结果的概率来表示量子态,可以特别清楚地看到这种解释。我们进一步探讨了新规范规则的一般形式在多大程度上隐含了量子力学的完整态空间结构。
2013-01-15 quant-ph
A Realist Interpretation of the Quantum Measurement Problem
对量子测量过程给出了一种新的实在论解释。在这种情况下,一个量子测量是一个非平衡相变在"共振腔“形成的整个物理宇宙,包括其所有的材料和能量的内容。量子力学波函数的振幅和相位在这幅图中获得了实质性的意义,概率元素从量子力学的基础中被移除,它在量子测量过程中的明显存在被看作是多自由度系统中非平衡相变对初始/边界条件敏感依赖的结果。采用这种实在论本体论对澄清和解决量子力学基础中的一些悬而未决的问题,如波粒二象性、海森堡的测不准关系、薛定谔的猫佯谬、光子和原子的一阶和高阶相干性、虚粒子、对易关系的存在和量子化行为等,并提出了
2006-02-27 quant-ph
Defending the Quantum Reconstruction Program
本文论证哲学家应关注量子理论的信息论重构,澄清其与量子力学解释的关系,说明其对实在论解释的挑战,并回应反对意见。
2024-10-28 physics.hist-ph quant-ph
A Time-Symmetric Formulation of Quantum Measurement: Reinterpreting the Arrow of Time as Information Flow
本文提出了一种时间对称的量子测量框架,通过双向信息更新解释时间箭头为信息流。
2025-11-27 quant-ph
A Single Particle Interpretation of Relativistic Quantum Mechanics
1+1维的相对论自由粒子系统被表述为一个“双哈密顿系统”。一个哈密顿量产生普通的时间平移,另一个产生(本质上)助推。任何观察者,无论加速与否,都把演化看作是一个正则变换的连续展开,这个正则变换可以用两个哈密顿算符来描述。当系统被量子化时,两个哈密顿算符都成为标准正定内积的厄米算符。因此,每个观察者都把波函数的演化看作标准正定内积中幺正变换的连续展开。结果似乎是相对论性量子力学的一致的单粒子解释。这种解释的特点是波函数依赖于观测者,观测量具有非定域性,类似于人们在量子引力中所期望的。
1996-02-27 gr-qc quant-ph
Quantized Floquet topology with temporal noise
时间周期(Floquet)驱动是一种强有力的方法来工程量子相位的物质,包括根本上非平衡态,这是不可能的静态哈密顿系统。一个典型的例子是反常的Floquet绝缘体,它表现出拓扑量子化的手征边缘状态类似于陈省身绝缘体,但服从批量本地化。我们研究了这个拓扑系统的响应依赖于时间的噪声,这打破了拓扑保护Floquet对称性。令人惊讶的是,我们发现,通过部分填充的费米子系统和测量每个周期泵送的电荷给出的量化响应,仍然量化到有限的噪声幅度。我们跟踪这个强大的拓扑结构之间的相互作用扩散和泡利阻塞的边缘状态衰减,我们希望应该是强大的相互作用。我们确定的边界的拓扑相的系统与空间无序数值通过水平统计,并证实我们的结果在极限消失的障碍,通过分析Floquet超算子的方法。这种方法建议一个非厄米特Floquet拓扑相位的系统的状态的解释。我们评论量化的其他拓扑响应的情况下,Floquet对称性和潜在的实验实现。
2021-06-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Floquet physics from quantized light-matter interaction: geometric phases, gauge consistency, and entanglement
University of Augsburg(奥格斯堡大学);CSIC(西班牙国家研究委员会);Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM)(马德里材料科学研究所)
本文通过大光子数相位基表示腔场,证明经典驱动系统的薛定谔方程直接从量子化问题涌现,建立准能量与量子能量的一一对应,并揭示光-物质纠缠编码于Floquet模式关联中。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
One World, One Reality, and the Everett Relaltive State Interpretation of Quantum Mechanics
我们修改了量子力学的相对态解释(RSI),使它不意味着许多世界和平行的现实。我们放弃概率幅与现实一一对应的假设:并非所有信息都包含在幅中,也并非所有幅都需要实现。振幅在测量后不会“崩溃”,而是不断演变,包括未实现的振幅。在每一个“事件”之后,只有一个可能的结果被实现。因此,如果一个价值被衡量,那么这个价值就是真实的,其他一切都不是;只有一个现实和一个世界。现实内容是“量化的”:实现的结果是一,其他所有结果都是零。它是“保守的”:可以沿着任何可能的事件序列移动,但一次只能移动一个。修正的RSI是严格确定性的,因为宇宙的“全局”概率振幅在所有时间都由物理定律和初始条件决定。它引导着所有的事件。但它不是决定性的,因为从振幅中我们无法预测实际发生的结果;它代表了随着历史的展开而积累的新信息。在某种程度上,信息是物理世界的一部分,宇宙的形成是持续的,即使在大爆炸之后。两个版本的所有预测同意,除了可能在深奥,未经检验的情况下。
2009-05-06 quant-ph
Equivalence Principle: Tunnelling, Quantized Spectra and Trajectories from the Quantum HJ Equation
最近提出的量子力学方法的一个基本方面是不使用任何波函数的公理解释。特别是,量子势是粒子的内禀势能,它与相对论静止能量类似,永远不会消失。这与隧道效应有关,这是因为共轭动量场即使在经典禁戒区也是真实的。量子定态哈密顿-雅可比方程的定义仅当薛定谔方程的两个实线性无关解的比值psi^D/psi,以及平凡化映射的比值psi ^D/psi,是扩展实数线到自身的局部同胚,这是史瓦西导数的莫比斯对称性的结果。在这方面,我们证明了一个基本定理,该定理将psi^D/psi在空间无穷远处的连续性要求(施瓦茨导数的q - 1/q对偶的结果)与相应的薛定谔方程的L^2(R)解的存在性联系起来。因此,在传统的方法中,我们需要满足L^2(R)条件的薛定谔方程,这是对波函数的公理解释的结果,而等效原理本身意味着一个不需要任何假设的动力学方程,它再现了隧道效应和能量量子化。
1998-11-20 gr-qc hep-ph hep-th
Formal Verification using Second-Quantized Horn Clauses
在我们以前的工作[1]中,我们使用Horn子句描述了量子计算,并基于语义,称为纠缠语义作为指称和分布语义的推广,并通过利用经典随机变量具有量子分解的关键洞察力将其建立在量子概率上。为此,我们建立了H-解释的Hilbert空间和相应的有界线性算子的非交换von Neu- mann代数[2]。在这项工作中,我们扩展的形式主义使用二次量子化的霍恩条款,描述过程,如海森堡演化的光路,量子行走,和量子滤波器在一个正式的可验证的方式。我们将我们的系统基于测度论方法来处理无限维系统,并通过在这种语言中铸造用于描述互连量子系统(QNET)[5]的代数来展示形式主义的表达能力。由全称或存在量词限定的Horn子句的变量可以用于描述光学部件的参数,诸如分束器散射路径、谐振腔失谐、激光束的强度或这些部件的输入和输出端口。在这个非交换框架中的突出条款是Weyl谓词,即量子随机微积分、鞅和共轭布朗运动紧表示量子场波动统计的语言中玻色子-福克空间上的算子。我们制定的- orem证明作为一个量子随机过程,更确切地说是一个鞅,在海森堡图片的量子力学,一系列的目标被证明,在Herbrand基地。
2018-07-30 math-ph math.MP quant-ph
Non-local double-path Casimir phase in atom interferometers
本文提出了一种原子干涉仪的量子开放系统理论,它是在一个由理想导体束缚的量子化电磁场中演化的。我们的处理揭示了物质波传播的一个前所未有的功能,即非本地双路相位相干的外观。这种非局域相位是由量子化电磁场和内部原子自由度的粗粒化引起的,产生了在相关量子偶极子和场涨落存在下运动的原子波的非哈密顿演化。我们开发了这个阶段的图解解释,并估计它的现实实验参数。
2013-04-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
A three-qubit interpretation of BPS and non-BPS STU black holes
在此基础上,我们进一步发展了量子信息理论和极端弦黑洞解理论之间的黑洞类比。我们表明,在STU模型中的超对称黑洞解的三量子比特解释也可以扩展到包括非超对称的。首先,我们证明了黑洞势可以表示为适当选择的包含量子化电荷和模的三量子比特纠缠态的范数的一半。根据这种纠缠态,黑洞势的极端化相当于抑制位翻转错误(BPS情况)或允许非常特殊类型的翻转在不同类别的非BPS解决方案之间转换状态。我们以D2-D 6系统为例说明我们的结果。在这种情况下,位翻转错误对应于源自D2膜的数目的电荷的符号翻转错误。在模量稳定化之后,完全取决于电荷的状态是从量子信息理论公知的(三角形图的)最大纠缠图状态。一个N=8的解释STU模型的混合态与费米子纯化方面也给出了。
2007-08-21 astro-ph hep-th quant-ph
Time operators in stroboscopic wavepacket basis and the time scales in tunneling
我们证明了测量量子粒子到达所选态的时间的时间算符可以被定义为一个自伴量子力学算符,在能量表象中将周期性边界条件应用于波函数。时间变得量化成离散的本征值和本征态的时间运营商,频闪波包介绍最近[物理。101,046402(2008).]形成正交的状态系统。的形式主义提供了简单的物理解释的时间测量过程和直接建设的归一化,正定概率分布的量化值的到达时间。时间的平均值等于相位时间,但一般取决于零时间本征态的选择,而平均值的不确定性与穿越时间有关,与零时间本征态的选择无关。本文将一般形式主义应用于一维粒子隧穿共振隧穿势垒。
2010-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Connecting Gravity and Quantum Physics: Primordial Black Holes and Accelerated Evolution of the Universe
本研究提出以原初黑洞为核心的新框架,借助量子光子玻色-爱因斯坦凝聚体探究其量子化属性,证实原初原星系早于复合期形成,为解决宇宙学常数等问题提供见解,搭建量子理论与广义相对论的桥梁,助力解释宇宙加速演化等天体物理谜题。
2025-03-24 gr-qc hep-th quant-ph