Objective and Subjective Probabilities in Quantum Mechanics
概率的概念在量子力学最初的基础中是很突出的,并且一直延续到今天。事实上,关于概率的客观和主观解释的争议再次变得活跃。我认为,虽然客观和主观的概率在QM领域的相关性,他们的角色是相当不同的。即使两者都是合理的,客观和主观概率在概念上和数字上都是不同的。有些量子概率没有有用的主观解释,有些主观概率不能实现为量子概率。
2007-10-31 quant-ph
Extended GHZ n-player games with classical probability of winning tending to 0
在1990年,Mermin提出了一个n玩家游戏,是赢得了肯定使用n自旋1/2粒子在GHZ状态,而没有经典的战略(或本地理论)可以赢得概率高于${1/2} + \frac{1}{2^{\lceil n/2 \rceil}}$(这是大于1/2)。本文首先介绍了一类包含Mermin的算术博弈,并给出了一个基于广义n方GHZ态的量子算法,该算法能在这类博弈中获胜。然后证明了这些游戏的一个子类中,每个玩家被赋予一个单一的输入位,没有经典的策略可以赢得概率是渐近大于1.6倍的平方根n的倒数,从而给出了一个新的和更强的贝尔不等式。
2004-08-23 quant-ph
The Quantum Agreement Theorem
Universidad Politécnica de Madrid(马德里理工大学);Tandon School of Engineering, NYU Shanghai, New York University(纽约大学上海分校坦登工程学院)
本文提出并证明了量子力学中的共识定理,探讨了在不同实验室中代理维持不同概率估计的可能性,通过共同确定性算子层级分析,揭示了量子非交换算子下的分歧现象及记录测量结果后共识的重新出现。
2026-09-22 quant-ph
Objective and Subjective Solomonoff Probabilities in Quantum Mechanics
Seneca College(圣力嘉学院)
在处理埃弗雷特解释中的概率问题时,数学概率已经显示出一些希望,因为它提供了一个客观的、单一情况的概率度量。然而,许多人认为埃弗雷特的宇宙论过于奢侈,算法概率也提供了主观概率和贝叶斯推理的改进模型。我试图在这里推广算法埃弗雷特主义,以更多的贝叶斯和主观主义的解释。我提出了一个一般的框架,应用生成概率,其中算法概率可以被认为是一个特例。我把这个框架应用到两个通常令人烦恼的思想实验上,它们可以直接应用到量子概率上:睡美人实验和复制者实验。
2018-07-30 cs.AI quant-ph
Subjective and Objective Probabilities in Quantum Mechanics
我们讨论了如何在贝叶斯概率论的框架内处理由量子力学预测的明显客观的概率,其中所有的概率都是主观的。我们的结果与Caves、Fuchs和Schack的早期工作一致,但我们的方法和重点不同。我们还讨论了选择一个密度矩阵的无信息先验的问题。
2005-01-14 quant-ph
Quantum Probabilities Are Objective Degrees of Epistemic Justification
本文针对QBism将量子概率完全主观化而难以容纳科学客观性的问题,提出一种继承其优点的解释,主张量子概率是认知辩护的客观程度。
2024-10-24 physics.hist-ph quant-ph
What is Probability?
概率可以是主观的,也可以是客观的;我们关心的是这两种概率,以及它们之间的关系。客观概率的基本理论是量子力学:有人认为,玻尔的哥本哈根解释、导频波理论和随机态约化理论都没有对量子力学中的客观概率是什么,或者为什么它们应该满足玻恩定则的问题给出满意的答案;它们也没有给出主观概率应该跟踪客观概率的任何理由。但它表明,如果概率只出现与退相干,那么他们必须由玻恩规则。此外,在埃弗雷特的解释中,我们对概率是什么有了一个明确的陈述,就纯粹的范畴物理性质而言;最后,沿着最近由多伊奇和华莱士提出的路线,在决策理论的公理中有一个明确的基础,为什么主观概率应该跟踪这些客观概率。这些结果的关键在于没有隐藏变量或任何其他机制(如状态还原)的物理解释的理论。概率的解释传统上被认为是埃弗雷特解释的主要弱点;相反,它是它的主要优势之一。
2004-12-24 quant-ph
Understanding Deutsch's probability in a deterministic multiverse
概率的困难常常被认为是对量子力学的埃弗雷特解释的致命打击。在这里,我认为,埃弗雷特人可以从“概率”中获得她所需要的一切,而不必求助于非决定论、无知、随着时间的推移的原始同一性或主观的不确定性:她所需要的只是一个特定的合理性原则。Deutsch和Wallace最近发展的决策理论方法声称提供了这样一个原则。但是,根据华莱士的观点,只有当对未来埃弗雷特测量结果的正确态度是主观的不确定性时,决策理论本身才适用。我认为,主观的不确定性是没有的,但我提供了另一种解释,使埃弗雷特生活没有不确定性:我们可以证明埃弗雷特决策理论的基础上,埃弗雷特应该 * 关心 * 她的所有未来分支。出现在决策论表示定理中的概率可以解释为理性主体关心每个未来分支的程度。然而,这种重新解释降低了Deutsch-Wallace公理之一(测量中性)的直观可解释性。
2004-05-03 quant-ph
Conditional Density Operators and the Subjectivity of Quantum Operations
假设量子态,包括纯态,代表主观程度的信念,而不是系统的客观属性,量子形式主义的其他元素也必须采取主观的问题得到解决。特别是,我们问这个动力学方面的形式主义,如哈密顿算子和酉算子。虽然某些操作(例如,对应于完整投影测量的更新地图)必须是主观的,但在其他情况下情况并不那么清楚。在这里,有人认为,所有的迹保持完全正的地图,包括酉算子,应被视为主观的,在同一意义上作为一个经典的条件概率分布。该论点是基于一个改造的Choi-Jamiolkowski同构的“条件”密度算子和跟踪保持完全正的地图,模仿经典概率的条件概率和随机地图之间的关系。
2006-11-22 quant-ph
Schrödinger type equation for subjective identification of supply and demand
本文提出了一个基于量子博弈论的市场价格运动模型。利用Fisher信息,构造了一个关于供求关系概率分布的薛定谔方程。在量子物理学和市场现象之间可以找到各种各样的类比。
2018-12-20 econ.TH quant-ph
Estimating the Shannon entropy and (un)certainty relations for design-structured POVMs
概率分布的各种特征之间的互补关系是信息论的核心。特别是,熵函数的上下界非常重要。在应用主题中,我们经常处理已知概率的某些幂和的情况。主要的问题是如何将强加的限制转化为对香农熵的双侧估计。这是以两种不同的方式处理的。其中更直观的是基于泰勒型的截断展开式。另一种方法是基于使用移位的切比雪夫多项式的系数。我们在这里提出了一个家庭的多项式估计香农熵从下面。因此,估计数更加统一,在特定点上误差不会变得太大。所提出的方法是用于导出不确定性和确定性关系的积极运营商值的措施分配给量子设计。由于量子设计在量子信息科学中的潜在应用,量子设计是当前活跃的研究主题。结果表明,所得到的估计可用于量子层析成像和检测量子态的可操纵性。
2022-06-28 math-ph math.MP quant-ph
A Quantum Search Algorithm for a Specified Number of Targets
对Chen和Diao的量子搜索算法进行了修改,使其能够搜索任意指定数目的目标项,该算法在未排序的数据库中确定地找到单个目标项。如果目标数量nu_0是四的幂,则新算法肯定会使用(1/2)(3(N/nu_0)^{log_base_4(3)}-1)\approx(1/2)(3(N/nu_0)^{0.7925}-1)Oracle调用在n项数据库中找到其中一个目标,其中N是大于或等于n的最小四次幂。如果nu_0不是4的幂,则算法将以至少一半的概率使用不超过(1/2)(9(N/nu)^{log_base_4(3)}-1)个调用来找到目标之一,其中nu是大于或等于nu_0的4的最小幂。
2001-11-10 quant-ph
Monitored Recurrence of a One-parameter Family of Three-state Quantum Walks
本文研究了直线上单参数族三态量子游走的监测回归性,通过选择合适的硬币空间基底简化计算,证明了 Polya 数取决于硬币参数及初始硬币状态,并简要探讨了精确量子态回归性。
2023-11-27 quant-ph
Time and Spacetime: The Crystallizing Block Universe
未来的性质与过去的性质完全不同。当量子效应显著的时候,未来会显示出量子怪异的所有迹象,包括对偶性、不确定性和纠缠。随着时间的推移,在状态矢量约化的时间不可逆过程发生之后,过去出现了,先前的量子不确定性被确定的粒子身份和状态的经典确定性所取代。现在的时间是这种转变主要发生的地方,但这个过程并不是均匀地发生的:来自延迟选择和相关实验的证据表明,量子不确定性的孤立补丁仍然存在,并且它们从概率到确定性的转变只是在以后发生。因此,当量子效应显著时,经典的演化块宇宙(EBU)的图像就被置换为结晶块宇宙(CBU)的图像,后者反映了从不确定性到确定性的量子转变,但在足够大的尺度上与EBU相似。
2009-12-04 gr-qc quant-ph
Unambiguous unitary quantum channels
引入了无歧义幺正映射和无歧义幺正量子信道,并导出了它们的一些性质。这些性质确保了实现无歧义幺正量子信道所涉及的测量的某种简单形式。讨论了非零概率的纠错和非零概率的无二义性幺正量子信道。我们不仅重新推导出了一组错误是可纠正的确定性的著名的条件,但也得到了一个必要和充分条件的错误所造成的噪声信道是可纠正的任何非零概率。当要求所有消息以相等的成功概率传输时,部分纠缠态的密集编码也可以看作是一个无二义性的幺正量子信道,导出了最大可达成功概率,并得到了最优协议.
2008-11-14 quant-ph
Modeling the Disjunction Effect within Classical Probability: A New Decision Process Model and Comparison with Quantum-like Models
Nagoya University(名古屋大学)
本文提出一种新的经典决策模型,通过连续期望参数和分层期望池来处理不确定性,证明其能实现任意观察到的背叛率三元组,同时严格遵守经典概率定律,与量子类模型在可观察率表达上具有相同能力。
2026-03-24 q-bio.NC quant-ph
Subjective nature of path information in quantum mechanics
Institute for Quantum Optics and Quantum Information, Austrian Academy of Sciences(奥地利科学院量子光学与量子信息研究所);Vienna Center for Quantum Science and Technology, Faculty of Physics, University of Vienna(维也纳大学物理学院维也纳量子科学与技术中心)
本文通过三源实验探讨路径信息与干涉可见性之间的互补性,挑战经典直觉,证明即使有完整路径信息,也无法确定光子对的物理来源,揭示量子力学中路径信息的主观性。
2026-04-12 physics.optics quant-ph
Hamiltonian and measuring time for analog quantum search
在这项研究中,我们推导出一个哈密顿量,以确定解决模拟量子搜索问题的模拟格罗弗算法。初始状态的一般形式被认为是。由于评估的测量时间,找到标记状态的概率的单位是至关重要的问题,特别是当玻尔频率是高的,我们然后给出了精确的公式作为函数的所有给定的参数的测量时间。
2002-10-30 quant-ph
Why I am not a QBist
量子贝叶斯主义(Quantum Bayesianism,简称QBism)是量子态的认识论观点的最新发展,根据这种观点,态矢量代表了关于量子系统的知识,而不是系统的真实状态。QBism明确地采用概率的主观观点,其中概率分配表示代理人对事件的个人信念程度。QBists声称,如果我们只是采取适当的认识论和概率论观点,量子力学的大多数(如果不是全部的话)概念问题就会消失。虽然这一判断在很大程度上是主观的,逻辑上是一致的,但我解释了为什么我不同意。
2015-02-05 physics.hist-ph quant-ph
Doubling the Success of Quantum Walk Search Using Internal-State Measurements
在典型的离散时间量子行走算法中,人们测量行走者的位置,同时忽略其内部的自旋/硬币状态。而不是忽略在这个内部状态的信息,我们表明,另外测量它的成功概率增加了一倍,许多量子空间搜索算法。例如,这使得Grover的非结构化搜索问题可以确定地解决,而不是在仅测量步行者的位置时以1/2的概率解决,因此额外的测量产生的搜索算法平均速度是没有它的两倍。因此,离散时间量子行走的内部状态包含有价值的信息,可以用来改进算法。此外,我们确定的条件下,空间搜索问题的规则图是服从这种加倍的成功概率,这涉及到图解分析搜索使用退化微扰理论和推导出一个有用的公式如何量子行走在其减少的子空间。
2016-09-23 quant-ph
On the origin of probability in quantum mechanics
我简单介绍了许多世界或“无波函数坍缩”的量子力学,适合非专业人士。然后,我讨论概率的起源在这样的配方,区分客观和主观的概率概念。
2012-03-28 gr-qc hep-ph hep-th
The Cost of Certainty: Shot Budgets in Quantum Program Testing
本文提出统一框架,分析量子程序测试所需测量次数,对比逆测试、交换测试和卡方测试的效率,并引入程序级预算方法,指导实践者在验证中平衡严谨性与成本。
2025-10-25 cs.SE quant-ph
Recurrence in discrete-time quantum stochastic walks
Czech Technical University in Prague(布拉格捷克理工大学)
本文研究了离散时间量子随机游走中递归现象,发现经典随机性可抑制递归概率,并展示了其在量子-经典相互作用中的稳健性。
2026-01-14 quant-ph
Two-way communication with a single quantum particle
在这封信中,我们表明,通信时,限制在一个单一的信息载体(即单个粒子)和有限的传播速度是从根本上限制经典系统。另一方面,量子系统可以超越这一限制。我们表明,通信绑定到一个单一的量子粒子的交换(在不同的空间位置叠加)可以导致“双向信令”,这是不可能的经典物理。我们量化的经典和量子的情况下,赢得一个游戏的概率远的球员之间的差异。我们将我们的结果推广到任意数量的缔约方,我们表明,成功的概率是渐近减少到零的缔约方的数量的增长,所有经典的战略。相比之下,量子策略让玩家可以肯定地赢得游戏。
2018-02-20 quant-ph
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
"It from bit" and the quantum probability rule
我认为,在主观贝叶斯解释的概率,“它从位”需要一个概括的概率论。这并没有让我们一路走到量子概率规则,因为需要一个额外的约束,称为非上下文性。我概述了这种方法中的非语境性的衍生前景,并认为它需要一个现实主义的物理方法,或“位从它”。然后我解释为什么这与“它来自位”不冲突。这篇文章的这个版本包括一个附录,回应了在中国科学院网站上发生的公开讨论。在其他方面与提交给竞赛的版本相同。
2014-05-17 physics.hist-ph quant-ph
External observer reflections on QBism
在这篇简短的评论中,我提出了我对QBism的个人思考。我对QBism和对概率的主观解释都没有内在的同情。然而,我从一开始就一直在关注QBism的发展,观察它的演变和成功,有时会有很大的惊喜。因此,我对QBism的反思可以被视为“外部观察者”的反思。我希望我对量子力学的这种解释的看法具有一定的客观性。它可能对那些对量子基础感兴趣但不属于QBism社区的研究人员有用,因为我试图批判性地分析QBism的本质(即,而不是像典型的QBist出版物那样仅仅强调其优点)。QBists也可能对在过去16年中监测这种QM方法发展的外部观察员的评论感兴趣。第二部分的文件是专门解释概率,客观与主观,并认为哥洛夫,冯米塞斯,和德Finetti。最后,介绍了德·菲内蒂的科学方法论,并与量子力学进行了比较。
2015-12-29 physics.hist-ph quant-ph
Quantum Back Flow Across a Black Hole Horizon in a Toy Model Approach
量子回流(QBF)是几年前发现的一种纯量子现象,其中找到一个方向上的粒子的概率是非零的(并在一定时间内增加),即使粒子在相反方向上具有确定的速度。本文研究了量子粒子穿过史瓦西黑洞事件视界的量子BF。在一个玩具模型的方法,我们考虑两个传入的解决方案的叠加,并观察概率密度和概率流。我们明确地证明了在事件视界周围的一个小区域内存在非零的量子回流。这与经典的黑洞图像形成对比,一旦激发穿过视界,它就永远从外部世界消失了。这一现象的更深层次的含义是推测。我们还研究了另一个时空的视界,林德勒时空,在那里的现象只能在林德勒楔研究量子回流。
2021-10-14 gr-qc hep-th quant-ph
Algebraic assignments of truth values to experimental quantum propositions
实验量子命题的主要承载者是什么?正如现代文献中广泛接受的那样,这些实体不是真与假的承载者,而是概率值的承载者。因此,它们的真值可以被认为不超过退化概率(即,只有0和1的值)。对于实验量子命题的逻辑,概率语义优先于命题语义的数学动机是格里森定理。它证明了希尔伯特空间的闭线性子空间上的概率测度理论(代表实验量子命题)不允许任何概率测度只有0和1的值。--与此相反,在本文中,它是宣布,实验命题的量子系统是真值的主要载体。正如本文所证明的,有限维等于或大于2的可分希尔伯特空间的代数性质不允许无色散的赋值(即真值赋值),即,从原子命题的集合到两个对象(真和假)的集合的全函数。提供一个概率函数可以被解释为真值赋值的(不)确定性的度量,赋值不能是无色散的这一事实为实验量子命题的逻辑提供了概率语义。
2019-10-24 math-ph math.MP quant-ph