Experimentally ruling out joint reality based on operational completeness
本研究通过囚禁$^{171}{\rm Yb}^{+}$离子的设备无关实验,证实二能级系统两可观测量的联合实在性与操作完备性假设不相容,且非线性准则抗噪性更强,拓展了量子-经典边界的界定极限。
2024-02-03 quant-ph
Reality, Causality, and Quantum Theory
量子理论非常成功地描述了我们的宇宙。然而,对于我们倾向于古典主义的大脑来说,这是一个奇怪的描述,需要重新想象基本现实或“本体论”可能是什么样子。本论文根据量子理论的成功,考察了不同的本体论特征,它需要什么,它排除了什么。虽然这些研究主要是基础性的,但它们也与量子信息、量子通信和量子系统实验有关。[摘要由于arxiv限制而缩短]
2019-01-06 quant-ph
Reality and the Role of the Wavefunction in Quantum Theory
在量子力学的基础中,最令人困惑的问题也许是一个系统的波函数在量子宇宙中的地位。波函数是客观的还是主观的?它代表系统的物理状态还是仅仅是我们关于系统的信息?如果是前者,它是否提供了系统的完整描述或仅部分描述?我们在这里主要从玻姆的观点来讨论这些问题,并将论证,确定波函数在量子力学中的地位的部分困难来自于这样一个事实,即涉及到两种不同的波函数。最基本的波函数是宇宙的波函数。从它,连同宇宙的配置,可以定义一个子系统的波函数。我们认为,基本的波函数,宇宙的波函数,有一个法律的性质。
2011-01-24 quant-ph
Energy-time entanglement, Elements of Reality, and Local Realism
1989年提出的Franson干涉仪[J.D. Franson,Phys. Rev. Lett. 62:2205-2208(1989)],美丽地展示了光的反直觉性质。量子描述预测了实验特定结果的正弦干涉,这些预测可以在实验中得到验证。按照爱因斯坦、波多尔斯基和罗森的精神,我们有可能问,(这种设置的)量子力学描述是否可以被认为是完整的。本文将通过描述能量-时间纠缠实验与爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)实在元素之间的复杂关系来详细回答这个问题。所述正弦干涉图样与通常的贝尔实验中产生破坏的正弦干涉图样相同。即便如此,根据对局部实在论模型的精确要求,这可能意味着a)没有违反,b)比平常更小的违反,或c)完全违反适当的统计界限。替代方案包括a)仅使用测量结果作为现实的EPR元素,b)使用发射时间作为现实的EPR元素,c)使用路径现实主义,或d)使用修改的设置。本文讨论了这些替代品的性质以及如何在它们之间进行选择。在设计和设置旨在检验局部真实性的实验时,需要考虑到这种讨论的微妙之处。此外,这些考虑对于量子通信也很重要,例如在基于贝尔不等式的量子密码学中,特别是当目标是设备独立性时。
2014-04-30 quant-ph
Probing the Physical Reality of Projective Measurements
提出一种基于局部量重复测量的协议,以测试瞬时投影假设的物理实在性,并开发了无坍缩量子测量连续描述,发现其重复测量统计与投影情形显著不同。
2025-06-25 cond-mat.quant-gas 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
NP-complete Problems and Physical Reality
NP完全问题能否在物理世界中有效解决?我调查的建议包括肥皂泡,蛋白质折叠,量子计算,量子咨询,量子绝热算法,量子力学的非线性,隐藏变量,相对论时间膨胀,模拟计算,马拉芒-霍加斯时空,量子引力,封闭的类时曲线,和“人择计算”。关于肥皂泡的部分甚至包括一些“实验”结果。虽然我不相信任何建议将让我们有效地解决NP完全问题,但我认为,通过研究它们,我们不仅可以了解计算,而且可以了解物理学。
2005-02-21 cs.CC 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
Quantum description of reality is epistemically incomplete
Gdańsk University of Technology(格但斯克理工大学);University of Gdańsk(格但斯克大学);S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心);Indian Institute of Technology Bhubaneswar(布巴内斯瓦尔印度理工学院)
本文探讨了操作量子描述在准备层面的完整性,证明了在经典理论中,准备集的平均区分度等于集合区分度,任何非零偏差都表明认知不完整,并限定了本体通信能力。
2026-03-22 quant-ph
Can Bell's Prescription for Physical Reality Be Considered Complete?
提出了一个实验,以测试贝尔定理在一个纯粹的宏观领域。如果实现了,它将决定一个明显局部的经典系统是否满足贝尔不等式。它强调为什么不应该被假定为持有这样一个宏观系统的不平等没有实际的实验证据。特别是,通过提供一个纯粹的经典,拓扑的EPR-玻姆型自旋相关性的解释,它表明为什么贝尔不等式必须违反在明显的本地,宏观域,就像他们在微观域。
2009-06-29 gr-qc quant-ph
What information theory can tell us about quantum reality
从信息论的角度对爱因斯坦的“物理”实在和量子实在概念的研究,提出了对诸如爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)和薛定谔猫悖论等量子悖论的解决方案。量子实在,即基于幺正演化波函数的图像,是完整的,但从观察者的角度来看,由于测量的量子信息理论产生的根本原因,它似乎是不完整的。在EPR实验的最坏情况下,基于经典可及的可观测量的物理实在,与它声称要反映的量子实在无关。因此,量子信息理论意味着,只有相关性,而不是相关性,是物理上可访问的:量子力学的伊萨卡解释的咒语。
1998-06-14 quant-ph
Can a Local Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?
Wilfrid Laurier University(韦仕敦大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所);University of Waterloo(滑铁卢大学)
本文论证完备量子场论应基于非局域可观察原理构建,由此推导非局域薛定谔方程,并证明对易子与不确定性原理源于平移协变性。
2026-09-10 hep-th quant-ph
The Quantum Double Slit Experiment With Local Elements of Reality
本文用量子场论的形式对双缝实验进行了完全局域化处理。我们的论述主要是教学性质的,并证实了这样一个事实,即量子双缝干涉有一个完全局部的描述,它不受通常与波粒二象性有关的任何假定的悖论的影响。波粒二象性确实消失了,取而代之的是场的图景,在这种图景中,粒子不应被视为实在的基本元素,而只代表某些特定场组态的激发。我们的处理是一般的,可以适用于任何其他现象,涉及任何玻色子或费米子场的量子干涉,空间和时间。为了完整性,我们提出了完整的治疗单量子位干涉在相同的精神。
2021-04-22 quant-ph
On the completeness of quantum mechanics and the interpretation of the state vector
最近,有人认为量子力学是完备的,并且在量子理论是正确的并且可以自由选择测量设置的假设下,量子态矢量必然与现实的元素一一对应。在这项工作中,我们认为,所采用的形式的自由选择的假设是强于需要的。我们揭示隐藏的假设这些结果,限制了他们的有效性范围。我们通过一个二分二能级系统的模型来支持我们的论点,该模型再现了量子力学,在该模型中,自由意志假设得到尊重,不同的量子态可以连接到相同的现实状态。
2013-02-25 quant-ph
Quantum Physics and Reality
与经典物理学相反,经典物理学是强客观的,即可以被解释为对独立于心灵的现实的描述,标准量子力学(SQM)只是弱客观的,也就是说,它的陈述,尽管在主体间有效,仍然仅仅指心灵的运作。事实上,它们本质上是对观测的预测。在认为SQM是普遍的传统现实主义,从而驳斥。然而,它表明,这并不排除一个更广泛的形式的现实主义,这里称为“开放现实主义”,恢复的概念,心灵独立的现实。
2011-08-03 physics.hist-ph quant-ph
Measurements on the reality of the wavefunction
量子力学是对自然界的一种非常成功的描述,它支撑着从生物学到化学再到物理学的各个领域。它的核心是量子波函数,这是描述量子系统的核心工具。然而,波函数究竟是什么仍然不清楚:它仅仅代表了我们对一个系统的有限知识,还是一个实在的元素?最近的不去定理认为,如果有任何潜在的现实开始,波函数必须是真实的。然而,这一结论依赖于有争议的假设,没有这些假设,在某种程度上可以维持部分知识解释。一种不同的方法是对知识解释解释量子现象的程度施加限制,例如为什么我们不能完全区分非正交的量子态。在这里,我们用单光子实验测试这种方法。我们发现,没有任何知识解释能够完全解释三维和四维非正交量子态的不可逆性。假设一些潜在的现实存在,我们的结果加强了整个波函数应该是真实的观点。唯一的选择是采用更非正统的概念,如时间上的因果关系,或者完全放弃任何客观实在的概念。
2015-01-20 quant-ph
Reality and super-reality: properties of a mathematical multiverse
自从近一个世纪前奠定基础以来,量子理论就引发了人们对现实本质的质疑。我们通过考虑宇宙和多元宇宙来解决这些问题,基本上是复杂的模式或数学结构。基本的数学结构可以用涌现参数更简单地表达。即使是简单的数学结构也可以在它们自己的结构环境中相互作用,以一种基本的自我意识形式,这表明数学结构中的实在被定义为简单的完整结构。量子结果的绝对随机性最令人满意的解释是离散的多重宇宙,平行宇宙。其中一些必须彼此相同,但这会带来一个困境,因为每个数学结构都必须是唯一的。解决方案是,平行宇宙必须嵌入在一个数学结构中,即多重宇宙,它允许宇宙本身是相同的,但仍然是不同的,这取决于它们在结构中的位置。多元宇宙比我们的宇宙需要更多的涌现参数,因此它可以被认为是一个上层建筑。相应地,它的现实性可以被称为超现实性。虽然多元宇宙中的每个宇宙都是超现实的一部分,但完整的超现实永远超出其任何组成宇宙的视界。
2021-03-03 physics.gen-ph quant-ph
Against "Reality" in Physics
“实在”的概念经常在物理学的哲学基础或对量子力学的解释中提出。当这个术语被如此提出时,它对我来说是一个警告,我即将被引入兔子洞。除非你认为关于薛定谔猫、波函数坍缩、量子非定域性和平行宇宙的无休止的讨论是有用的,否则这种转移通常不会有任何结果。一个最好的例子是著名的爱因斯坦、波多尔斯基和罗森的论文,他们在论文中得出结论,量子波函数不能提供对物理实在的完整描述。在这篇文章中,我建议,在物理学的话语中,“现实”一词应该不惜一切代价避免。
2019-04-12 physics.hist-ph quant-ph
EPR Revisited: Context-Indexed Elements of Reality and Operational Completeness
Polish-Japanese Academy of Information Technology(波日信息技术学院)
本文通过操作视角重新审视EPR论证,提出基于情境的条件状态和操作完备性,区分了情境索引推断与固定值赋值,通过实例展示量子理论的可达边界。
2026-01-03 physics.hist-ph quant-ph
Quantum Mechanics and Reality are Really Local
我们试图将各种研究线结合在一起,其最终结论指向量子力学(QM)的实际"局部性“。我们注意到,正如约翰·贝尔在以前关于量子力学完备性的“证明”中发现了各种错误一样,他在推导量子力学的"非定域性“时也犯了自己的错误。我们表明,QM满足正确的局部约束的非交换变量-因此是本地的2个或更多的粒子。我们进一步表明,纠缠波函数,产生非本地的de-Broglie-Bohm制导方程是一个工件的第一次量子化,和描述这样的实验波函数的因式分解在第二次量子化(QED)。
2003-12-25 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
Interference in the Heisenberg Picture of Quantum Field Theory, Local Elements of Reality and Fermions
本文用海森堡图像描述了马赫-曾德尔干涉仪中单光子的量子干涉。我们的目的是表明,描述是局部的,就像在经典电磁场的情况下,唯一的区别是,电场和磁场,在量子情况下,运营商(量子可观测量)。然后,我们考虑一个单电子马赫-曾德尔干涉仪,并解释在这种情况下,适当的海森堡图像处理。有趣的是,宇称超选择规则迫使我们把电子和光子区别对待。然而,仅使用不同费米子模式的局部量子可观测量(例如电流算符)的模型仍然可以用来描述相位获取。我们讨论如何扩展这种本地分析耦合费米和玻色子领域内的量子电动力学的海森堡图片制定相同的本地形式主义。
2020-11-27 quant-ph
Quantum Mechanics and Reality
我们首先讨论“存在什么?“,即本体论,在经典物理学中提供了对宏观层面物理现象的描述。然而,微观世界需要引入量子思想来理解它。几乎可以肯定,世界在微观和宏观层次上都是量子力学的。量子世界的本体论问题是一个难题。这也取决于使用哪种解释。我们首先讨论一些解释,其中量子力学不提供一个完整的框架,但必须补充额外的成分,例如(一)哥本哈根组的解释与尼尔斯玻尔,海森堡,冯诺依曼的名字,(二)德布罗意玻姆解释。然后,我们看一些解释,其中量子力学是应该提供整个框架,如(i)埃弗雷特-德威特许多世界,(ii)量子历史的解释。最后,我们对量子力学的形式主义的刚性作了一些评论,这与它的本体论流动性形成了鲜明的对比。
2004-12-20 quant-ph
Physical Reality and Information - Three Hypotheses
自从它出现以来,量子力学一直是对基于我们在经典世界中的直觉的现实理解的挑战。然而,人们常常试图将这种对实在的理解强加于量子理论--但成功有限。相反,它可能是重新定义物理现实意义的更好选择。这就是本文的目的。通过对量子测量过程、条件概率和一些著名的典型量子物理实验的考虑,提出了以下三个假设:(1)在第一次测量之前,物理系统不处于量子态。(2)物理实在是宇宙中所有且唯一可用的(经典)信息。(3)信息创造是一个独立的过程,不包括在薛定谔方程中。它是量子测量过程的第一步,没有经典的对应物。第一个假设只有在量子测量过程可以在不预先假定所考虑系统的初始状态的情况下描述时才有意义。这成为可能的客观条件概率表示之间的转移概率连续量子测量的结果,并已介绍了作者在最近的一些论文。第二个假设在经典情况下也成立,但现实的某种不完整性是量子力学的典型特征,也是许多量子现象的起源。经典上,假设存在一个完整的现实,假设3没有意义。
2010-03-11 quant-ph
A local-realistic model for quantum theory
我们给出了局部实在论的严格定义。我们表明,普遍的波函数不能是一个完整的描述的本地现实。最后,我们构造了一个量子理论的局域实在模型。
2020-11-03 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
From Einstein's Theorem to Bell's Theorem: A History of Quantum Nonlocality
在这个爱因斯坦物理年里,看一下爱因斯坦工作的一个经常被淡化的重要方面似乎是合适的:他对解释量子力学的辩论的贡献。与流行的观点相反,玻尔对爱因斯坦1935年对正统量子力学的完整性的攻击(EPR论文)没有辩护。我认为,爱因斯坦的论证,正如在1946年最清楚地陈述的那样,可以被公正地称为爱因斯坦的实在-定域性-完备性定理,因为它证明了这三个定理中的一个必定是假的。爱因斯坦的直觉是,正统的量子力学的完整性是错误的,但他未能找到一个更完整的理论,尊重现实和局域性。爱因斯坦的定理,可能是爱因斯坦的失败,激发了约翰·贝尔在1964年证明他的实域性定理。这加强了爱因斯坦的定理(但表明他的追求是徒劳的),证明了现实或局部性是一个错误。这首次揭示了量子世界的完全非定域性。
2006-02-08 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
Quantum Objective Realism
量子测量是否反映了某种潜在的客观现实,这个问题还没有普遍接受的答案。我们表明,这种现实的描述是可能的自然条件下,如线性和因果关系,虽然在有限阶矩和累积量,没有相对论不变性。所提出的观测值概率分布的构造源自于弱的、非侵入性的测量,其中检测误差由一些外部有限噪声代替。噪声允许构建微观客观现实,但仍然动态解耦,因此在宏观层面上不可观察。
2015-09-13 hep-th quant-ph
Photons uncertainty solves Einstein-Podolsky-Rosen paradox
爱因斯坦、波多尔斯基和罗森(EPR)指出,量子力学对“物理实在”的描述意味着在遥远的测量之间存在非物理的、瞬时的作用。为了避免这种超距作用,EPR得出结论,量子力学必须是不完整的。然而,它的扩展涉及额外的“隐藏变量”,允许恢复的决定论和局部性,已被证伪实验(贝尔定理)。在这里,我提出了一个相反的解决方案的悖论的基础上更大的不确定性的现代量子场论(QFT)描述的粒子物理学,防止任何状态的准备具有一定数量的粒子。光子辐射中的不确定性在量子信息理论(例如密码学和隐形传态)中具有有趣的后果。此外,由于它比旧的非相对论性量子力学允许更少的EPR物理实在元素,QFT满足EPR完备性条件而不需要隐变量。剩余的物理实在永远不会违反定域性,从而以一种解释无关的方式消除了“量子非定域性”的唯一客观证明。另一方面,EPR关联的非定域性也成为理论解释的一个问题。如果我们不依赖于隐藏变量或超越QFT的新物理,唯一可行的解释是一个最小的统计解释,它保留了局域性和洛伦兹对称性。
2004-03-05 quant-ph
Reality without Realism: On the Ontological and Epistemological Architecture of Quantum Mechanics
首先,这篇文章考虑了量子实在的性质(量子现象的实在)和实在论的概念(我们表示这种实在的能力)在量子理论中,结合定域性,因果关系,概率和统计的作用。第二,它提供了本文作者发展的量子力学的两种解释,其中第二种也是一种不同的(不同于量子力学)量子现象理论。这两种解释都是统计学上的。第一种解释是A.普洛特尼茨基,“统计哥本哈根解释”,是非实在论的,因为量子物体和过程的性质的描述甚至概念都被排除在外。第二种是A. Khrennikov,最终是现实主义的,因为它假设现实的量子力学水平是由更深层次的现实所支撑的,以现实主义的方式,由一个基于前量子经典统计场论(PCSFT)的模型描述,其预测再现了量子力学的预测。此外,由于该模型中考虑的连续场被转换为检测器的离散点击,因此该模型中的实验结果取决于根据N的测量的上下文。玻尔的解释和统计哥本哈根解释,这与玻尔的解释在这方面。
2015-07-12 physics.hist-ph quant-ph
The fundamental obscurity in quantum mechanics. Could the problem be considered universal?
当代关于量子力学基本原理模糊性的争论延续了量子理论创始人之间关于科学目的的争论。正统的量子力学只能以放弃作为自然科学目的的实在性为代价而创立。如果没有人相信这些现象是一个独特的现实的表现,那么仅仅对现象的描述,即观察的结果,就不应该是普遍的。这种关于量子力学的信念是完全不能接受的,因为它与狭义相对论有着不可弥补的冲突。尽管如此,量子力学还是被大多数物理学家发展和理解为量子世界的普遍理论。正统量子力学的本质与它的发展和研究历史之间的这种根本性的差异,既导致了大多数物理学家对它的描述目的的一种错觉,也导致了量子基础专家认为它的基本模糊性是一个普遍的问题。本文的目的是说明量子现象不能被普适地描述。指出薛定谔的波函数解释比玻恩的解释更适合于描述许多量子现象。例如,我们在描述宏观量子现象时所面临的基本的模糊性,与量子理论的创始人在原子水平上所面临的模糊性是根本不同的。
2010-12-20 quant-ph
On probability, indeterminism and quantum paradoxes
如果对实在的量子力学描述不完整,而隐变量理论是可能的,那么就会出现一个问题,即解释统计实验结果的速率来自哪里,正如Landé和Popper已经注意到的那样。在本文中,这个问题进行了调查,并提出了一个新的“范式”的性质的动力学和统计规律。这种范式提出了一些与通常的进化论和物理定律的直观观点相反的概念,例如:初始条件在决定宇宙的演化中没有特殊的作用;一个源发射的粒子的统计分布可能取决于粒子未来的相互作用;不确定的轨道可以由最小作用量原理定义。这种范式被应用到双缝实验和EPR悖论的分析,并提出了这些现象的相干图片;这个新的图片显示了如何完成现实的量子力学描述的众所周知的困难可以克服。
2004-04-23 quant-ph
Quantum and classical descriptions of a measuring apparatus
测量仪器在与被观测的量子系统相互作用时,用量子力学描述,然后必须给予经典描述,使测量结果表现为客观实在。可替换地,该装置可以总是由量子力学处理,并且由具有这种双重描述的第二装置测量。本文将检验这两种不同的描述是否相互一致。它表明,如果在第一个装置中使用的动力学变量是由一个运营商的Weyl-Wigner型(例如,如果它是一个线性坐标),然后从量子到经典的术语转换不影响最终结果。然而,如果第一装置以不同类型的算子(例如,相位算子),两种计算方法可能给出不同的结果。
1997-12-19 quant-ph
No "No-Go"
尽管有非常普遍的意见,我们表明,量子力学是不完整的,它是可能的,以创建前量子模型提供更好的描述物理现实比量子力学。存在(至少在理论模型中)色散自由态和海森堡不确定原理可以被违反。因此,尽管所有的“不去”定理(例如,冯·诺依曼、科亨和斯佩克,我们找到了量子力学的实在论基础。我认为我们的模型会完全满足A.爱因斯坦,他确信量子力学是不完备的,更精细的描述是可能的。
2003-08-29 quant-ph
Can category-theoretic semantics resolve the problem of the interpretation of the quantum state vector?
量子力学的正确性和完备性是否意味着量子态矢量必然与物理实在的元素一一对应?根据范畴论,这样的对应代表同构,所以量子态矢量的地位问题可以转化为态矢量是否必然同构于实在的元素的问题。正如本文所讨论的,为了解决这个问题,人们需要用计算复杂性理论的考虑来补充量子力学的范畴论方法。基于这样的考虑,本文证明了态矢量与实在元素之间存在同构的假设不适用于一般的量子系统。
2015-02-25 quant-ph
Decoherence, quantum Darwinism, and the generic emergence of our objective classical reality
在这篇文章中,我的目的是提供一个直观的和非技术性的介绍退相干和量子达尔文主义。这些理论一起解释了我们的经典现实如何从潜在的量子力学描述中出现。在这里,我集中在两个方面,并解释,首先,退相干可以告诉我们,为什么我们从来没有看到宏观叠加,如死猫和活猫,在我们的经典环境;其次,我描述,然后提供一个解决方案,所谓的首选基问题。然后,我介绍了最近的结果表明,某些方面的经典性是一般的现象,出现的基本数学结构的量子力学。这与该领域以前的工作形成了鲜明的对比,这些工作集中在无法实际放大以明确回答宏观世界问题的特定模型上。最后,我演示了退相干和量子达尔文主义如何能够揭示测量问题的重要意义,我讨论了我们应该如何解释量子力学的影响。
2018-12-06 physics.hist-ph quant-ph
Heuristic explanation of quantum interference experiments
在狭义相对论的框架内,粒子被描述为满足线性方程的非扩散波包。杨氏和其他干涉实验解释了一个假设,有一个耦合之间的相互作用的波包的峰和非峰件。干涉实验的这种解释为量子力学提供了一种现实的解释。这种解释意味着粒子是物理实在的,没有波函数坍缩。这也意味着无论是经典力学还是当前的量子力学都不是描述物理实在的完备理论,贝尔不等式也不是检验实在性和定域性的正确试金石。讨论了宏观世界与微观世界的边界问题以及两者之间过渡区域(中观世界)的非相干性问题。目前的量子力学解释与哥本哈根解释的物理方面(如叠加原理、海森堡的不确定原理和玻恩的概率解释)是一致的,但不支持其哲学方面(如非实在性、非客观性、非因果性和互补原理)。
2005-01-25 quant-ph
How to Complete the Quantum-Mechanical Description?
如果爱因斯坦、波多尔斯基和罗森关于量子力学对自然界描述的不完全性的说法是正确的,那么我们就可以把量子力学看作是一种间接计算方法。问题是,究竟是理论不完整,还是自然本身不允许完整描述?如果第一个选项是正确的,那么如何完成量子力学描述呢?在这里,我们试图补充德布罗意的想法波导随机引力起源。我们假定德布罗意波导子是引力随机导子,并将微观物体看作受德布罗意波随机引力影响的试验经典粒子。
2007-03-20 quant-ph
The position-momentum symmetry principle
它表明,傅立叶变换,关系的位置和动量表示的量子力学可以被理解为一个对称性原则,建立了等价的存在和成为现实的描述的后果。然而,有其他变换兼容相同的原则,可能导致不同的形式主义的量子力学。
2013-11-11 quant-ph
Revisited aspects of the local set in CHSH Bell scenario
贝尔不等式是量子理论在基础和应用两方面发展的基石。讨论开始时是为了检验现实的量子描述是否完整,但它以这样一种方式发展,一个新的研究领域源于它,即量子信息。远离被用尽的话题,在本文中,我们提出了一个建设性的和几何直观的描述的局部多面体和它的方面,在一个二分贝尔的情况下,每一方有两个二分法测量。
2023-02-13 quant-ph
Quantum Mechanics and modelling of physical reality
量子力学导致了壮观的技术发展,发现了新的物质成分和新材料。然而,对它的解释和限制仍然没有达成共识。一些科学家和科学作家提倡一些奇异的解释,并唤起量子魔法。在本文中,我们指出,神奇的解释意味着科学的终结。神奇的解释是误导和适得其反。我们解释了一个简单的概率局部因果模型是如何能够重现量子相关贝尔测试。我们还讨论了物理现实的数学建模的困难和不正确的心理图像的危险。我们详细研究了概率模型何时以及如何完全描述随机实验。我们给出了支持量子力学的上下文统计解释的一些论据。我们的结论是,我们仍然不知道量子理论是否提供了一个完整的描述的物理现象,我们解释了如何可以测试。我们还指出,仍然存在一些有待解决的问题和挑战,我们将对此进行详细讨论。特别是,对于如何将量子理论与广义相对论和宇宙学协调起来,人们仍然没有达成共识。
2018-05-04 physics.hist-ph quant-ph
Quantum thermodynamic devices: from theoretical proposals to experimental reality
热力学起源于需要了解工业革命发展的新技术。然而,几个世纪以来,对发动机、冰箱、热加速器和加热器的描述已经变得如此抽象,以至于将普遍陈述直接应用于现实生活中的设备是非常困难的。最近,量子热力学的快速发展也采取了类似的轨迹,例如,“量子引擎”已成为理论研究中广泛研究的概念。然而,如果新公布的自然定律是有用的,我们需要编写字典,使我们能够将理论量子热力学的抽象陈述翻译为实验现实场景的物理平台和工作介质。为了协助这一努力,本文致力于概述所提出和实现的量子热力学装置,并强调各种物理情况的共性和差异。
2022-01-05 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum cosmic censor: gravitation makes reality undecidable
当人们考虑到引力时,空间和时间的测量就不可能无限精确。当量子力学考虑到这种缺乏准确性的情况下重新表述时,测量问题的解决方案可以通过退相干来实现,而不会出现通常的陷阱。由此产生的理论具有相同的物理预测的量子力学与减少公设,但根本不同,与量子态演化的统一的基础变量。因此,引力使得这种令人担忧的情况,可能导致两种完全不同的现实观点,从经验的角度来看无关紧要。然而,从哲学的角度来看,这可能是非常重要的。
2009-03-13 gr-qc hep-th quant-ph
Pseudo-Hermiticity versus PT-Symmetry II: A complete characterizatio n of non-Hermitian Hamiltonians with a real spectrum
我们给出了一个非厄米哈密顿量的谱的现实性的一个充分必要条件,承认一个完整的双正交规范的特征向量。
2002-01-16 hep-th math-ph math.MP
Making Sense of Bell's Theorem and Quantum Nonlocality
贝尔定理自1964年的论文以来一直吸引着物理学家和哲学家,这篇论文是为了回应爱因斯坦,波多尔斯基和罗森1935年的论文而写的。贝尔定理和它的许多扩展导致了量子力学和推论自然本身是非定域的,在这个意义上,一个观察者在一个位置对一个系统的测量对一个遥远的“纠缠”系统(一个原始系统先前已经相互作用的系统)有直接的影响。爱因斯坦对这种“幽灵般的超距作用“感到厌恶,并怀疑量子力学是否能提供对物理现实的完整描述。在本文中,我认为量子力学并不需要任何形式的超距超距作用,但质疑量子力学能够提供对物理实在的完整描述的假设是完全合理的。纠缠量子态的魔力与纠缠无关,而与叠加有关,叠加是所有量子系统的一个属性,也是量子力学的一个基本原则。
2017-03-31 physics.hist-ph quant-ph
Response: Commentary: Is the moon there if nobody looks? Bell inequalities and physical reality
我们拒绝对Gill和Lambare [arXiv:2211.02481,arXiv:2208.09930]发表的文章[2209.07992]的不公正批评。他们完全曲解了这篇文章的内容和结论。他们构建了一个反事实概率模型,其中代表使用不相容实验设置进行的四个实验结果的随机变量是联合分布的。因此,CHSH不等式对于由其模型生成的所有有限样本平凡地成立。他们的模型为我们的模型定义了一个概率耦合,只描述了贝尔测试的原始数据。这种耦合的存在并没有使描述贝尔试验最终数据的上下文概率模型的推导无效。只有这些最终数据被用来检验贝尔不等式。不等式不能推导出来,因为我们的模型违反了统计独立性。我们的上下文模型允许解释在本地和因果关系的方式违反不平等和明显违反无信号在这些实验中报告。
2023-02-16 physics.hist-ph quant-ph
Photons uncertainty removes Einstein-Podolsky-Rosen paradox
爱因斯坦、波多尔斯基和罗森(EPR)认为,为了避免遥远的测量之间的瞬时作用,对物理现实的量子力学概率描述必须是不完整的。这表明需要额外的“隐藏变量”,允许恢复确定性和局部性,但这样的解决方案已被实验证明是错误的。在这里,我提出了一个相反的解决方案,基于粒子物理学的现代量子理论的更大的不确定性,预测光子的数量总是不确定的。物理实在是不允许破坏定域性的,并且该理论能够满足EPR完备性准则。
2002-02-28 cond-mat hep-th quant-ph