Everettien量子力学(二)

埃弗雷特通过强加一系列正式约束,直到唯一确定措施,介绍了他的典型程度。 特别地,他要求典型程度m(1)满足标准公理,以便是概率测量,(2)是与叠加分支相关的复值系数的正函数,(3)满足子分支添加性条件确保分支机构上的措施总和等于分支前初始祖先分支的措施。 在一起,他采取了这些约束来确定M键成为分支的常规方形幅度测量。 查看Everett(1956,123-8)和(1957,188-93)和Barrett和Bayrne(2012,274-5)的描述,他的典型程度衡量,他如何证明它,以及他如何在他对量子的账户中工作统计。

考虑上述状态E. 这里m分配给第一个分支的测量值1/2并测量1/2到第二个分支。 虽然M分配给每个分支的测量等于将被分配给标准崩溃理论的相应结果的概率,但是M是通常测量的,因此无论是关于替代测量结果的概率都没有。 事实上,因为他把所有分支机构都拍摄了同样的实际,埃弗里特认为与每个分支相关的概率是一个。 虽然典型的措施跨越分支,但是通过典型分支内的记录序列来解释量子概率的主观外观。

everett参数的设置如下。 考虑一下准备好的测量设备M,并在每个IN的INDINATE系列系统SK上记录一系列无限系列的测量值:

α|↑x⟩sk+β|↓x⟩sk。

假设M依次与每个系统交互,并通过线性动力学与系统SK完全将其Kth内存寄存器与系统SK完全相关联。 这将产生越来越复杂的不同测量结果序列的缠结叠加。 在一次测量后,M和S1的状态将是:

α|“↑”⟩m|↑⟩s1+β|“↓”⟩m|↓⟩s1。

经过两次测量,M,S1和S2的状态将是

α2|“↑↑”⟩m|↑⟩s1|↑⟩s2+αβ|“↑↓”⟩m|↑⟩s1|↓⟩s2

+βα|“↓↑”⟩m|↓⟩s1|↑⟩s2+β2|“↓↓”⟩m|↓⟩s1|↓x⟩s2。

这里有四个分支,并且再次对每个分支的通常测量是相关幅度的常规方形。 在当前情况下K测量后,将有2K术语表示所有可能的记录序列。

在此框架内,Everett认为,随着测量的数量变大,测量M中的几乎所有分支都将描述随机分布的测量记录序列,这些记录是随机分布的标准量子统计。 虽然他刚勾勒出相应的结果,但人们可以表明:

相对频率:对于任何δ>0和ε>0,存在k使得在k测量与每个分支相关的振幅相关的幅度的规范的总和,其中旋转结果的分布在|α| 2的ε中,并且在旋转结果的分布中ε-β| 2在δ内。

随机性:与每个分支相关联的幅度的规范的总和,其中相对记录序列满足随机的任何标准标准,随着测量的数量变大。 该结果适用于随机性的任何标准,该标准将大多数可计数数量的ω长度二进制序列分类为非谐振。

查看Hartle(1968),Farhi,Goldstone和Gutmann(1989),Barrett(1999),Barrett和Goldbring(2022年),用于第一个限制结果的证明和第二个限制结果的最后两参考。

正则结果是,典型的相对观察者的记录,在特殊测量M的典型意义上,将表现出标准量子统计数据,因为测量的数量变大。 正如埃弗雷特所说:

在主观体验的语言中,叠加的典型元素描述的观察者已经感知了观察结果的明显随机序列。对系统的观察导致系统以随机方式将系统“跳转”进入特征符,此后仍然存在于同一系统上的随后测量。 因此,定性地,至少,过程1的概率断言[规则4B下的状态崩溃]似乎对最终叠加的典型元素描述的观察者有效。 (1956,123)

更一般地,他得出结论,“[叠加]的典型元素的记忆序列具有随机序列的所有特征,具有个体独立的...概率”(1956,127)。 因此,相对测量记录的典型序列将表现出标准量子统计,因此似乎已经由过程1产生(规则4B)。 这是Everett作为典型相对观察者的主观外观,埃弗雷特对量子概率的充分推导。

Everett谨慎地解释了分支的典型程度措施涉及对概率没有参考(1956,79)。 虽然他有时使用了概率理论的语言,但他解释说,这只是为了便于阐述,而且他一再指示读者应该转换为典型的概率(1956,127和1957,193)。 他没有旨在推断与替代测量结果相对应的分支机构的概率是区分Everett的方法与大多数量子力学的方法,包括许多埃弗雷特的方法。

为什么表明,典型的相对测量记录序列将表现出标准量子统计数据应该足以解释我们对埃弗雷特对实证忠实的理解的转变。

4.经验忠诚

当物理学家Bryce Dewitt阅读Everett在他的博士论文的长版中纯波力学的描述时,Dewitt对象的原因是该理论的剩余结构使其变得太丰富,代表我们经历的世界。 1957年5月7日给埃弗雷特顾问约翰惠德的信,德威特写道

我确实同意埃弗雷特建立的计划是美妙的一致; 任何单个一个单个[观察者的相对存储器状态] ......提供了典型存储器配置的优异表示,没有因果或逻辑矛盾,并具有“内置”统计特征。 然而,整个州传染媒介......的内容太丰富,以大量的数量级,作为物理世界的代表。 它同时包含它的所有可能的分支。 在真实的物理世界中,我们必须只有一个分支。 因此,埃弗雷特的世界和真实的物理世界都不是同性恋。 (Barrett和Byrne 2012,246-7)

担心的是,纯波力学的丰富性表明了该理论中的经验缺陷,因为我们没有注意到其他分支机构。 Dewitt把它置于:

真实观察者的内存配置的轨迹......不分支。 我可以从个人内省证明这一点,就像你一样。 我根本没有分支。 (Barrett和Byrne 2012,246)

Wheeler展示了Everett这封信,并告诉他回复。 1957年5月31日的德威特的信,埃弗雷特总结了他对物理理论的正确认知状态的理解:

首先,我必须说几句话,以澄清我对物理理论的性质和目的的概念。 对我来说,任何物理理论是一个逻辑构建体(模型),由其操纵的符号和规则组成,其中一些元素与感知世界的元素相关联。 如果这种关联是同构(或至少为同性恋),我们可以将理论称为正确,或忠诚。 任何理论的基本要求都是逻辑一致性和正确性。 Barrett和Byrne(2012,253)

在历史的随后版本中,Everett进一步解释说,“他的话语同性恋在技术上更正,因为模型和外部世界之间可能没有一体的对应关系”(1956,169)。 地图是同性恋,因为(1)可能存在不直接对应于经验的理论的元素,因为(2)特定理论可能无法寻求解释所有经验。 如上面引号中的斜体化的一些所示,在纯波力学的情况下,第一点尤为重要。 具体而言,即使这些记录代表经验结构,绝对状态绝对状态的绝对状态的绝大大多数分支的相对记录与我们的经验也不对应。

Everett进一步描述了他如何理解他的信中的身体查询的目的,“毫无疑问,其中理论是”真实“或”真实“ - 最好的是可以做的最好的是拒绝那些没有感知体验的理论”Barrett和Barrett和Barrett和Barrett和Bartne(2012,253)。 总的来说,埃弗雷特的立场是以某种方式与Bas Van Fraassen(1980)的建设性经验主义相似,除了大多数纯波力学的实证结构与一个人的实际经验无关。 查看Barrett(2011A)对埃弗雷特对忠诚的概念进行了扩展的讨论。

然后,对于埃弗雷特,纯波力学的相对状态制剂是经验忠实的,因为它的模型与世界各地之间存在特定的同态性。 即,它是因为人们可以在其物理记录的典型相对序列中找到建模观察者的体验。 但他发现他发现观察者在他的纯波力学模型中发现了观察者的经验,这使得难以判断理论的经验充足的量子概率。 我们将审查埃弗雷特认为的经验忠诚的四个不同的特征,然后返回经验充足率的问题。

5.纯波力学忠诚的四个论点

纯波力学的相对状态配方明显满足Everett的逻辑一致性条件。 有四行的论点可以解释为什么他还认为它是经验忠实的,因此经验可接受。

5.1在观察者的相对记忆记录中发现了经验

埃弗雷特认为,可以在纯波力学模型中找到我们与与普通物理系统建模的观察者相关联的相对测量记录的实际经验。 在上述状态E中,由于J在每个分支中具有不同的相对测量记录,并且由于这些相对记录跨越可能结果的空间,而不管实际上是否经历了什么结果,则可以能够找到作为后测量状态的建模观察者的相对记录的经验。

此外,如果一个人执行一系列测量,则从动力学和everett的线性度遵循观察者的物理模型,即每个物理上可能的确定测量结果的序列将在缠绕的后测量状态下表示为确定测量记录的相对序列。 如果一个只相对,而不是绝对地,这也是如此,这也是如此。 在这种精确的感觉中,然后,可以在纯波力学模型中找到我们作为相对记录序列的经验。

Everett采取了这样的相对记录,足以解释观察者的主观外观,因为至少对于理想的测量,每个测量后的相对状态将是观察者实际上的一个,而且,正如我们在下一节中所看到的那样,他们将报告她拥有,完全确定,可重复测量记录与其他理想观察者的记录一致。 如他解释的那一点,由相对观察者观察到的系统状态通常是可观察到的被测量的特征,(1957,188)。 有关此时的进一步讨论,请参阅Everett(1956,129-30),(1955,67),(1956年121-3和130-3),(1957,186-8和194-5)。

请注意,他不需要实际优选的基础,以表明纯波力学经验忠实。 相对态度的基本原则明确允许任意将绝对普遍状态的分解成相对状态。 鉴于他对实证忠诚的理解,他所需要解释特定实际记录的所有是表明,这是一些不同的国家分解,代表了相应的相对记录的建模观察者。 正是在那里,他找到了与他模型中观察者的经历相对应的记录。

5.2纯波力学预测,通常不会注意到存在替代相关记录

埃弗雷特认为,他还可以解释为什么纯波力学的剩余经验结构将不会被注意到。 在他对Dewitt的答复中,他声称纯波力学“完全符合我们的经验(至少普通量子力学是普通量子力学的经验)......只是因为有可能表明没有观察者会知道任何'分支',这是我们的经历指出”Barrett和Byrne(2012,254)。

有两种争论可能会想到埃弗雷特。

第一个不是埃弗雷特突出的人,但他清楚地认识到这一点。 如果有人访问宏观分割事件的记录,则只会注意到宏敏感。 具体地,需要表明存在一个人的宏观测量装置具有不同测量的不同宏观测量记录的分支。 这将需要一个人在宏观系统上对Wigner的朋友干扰测量来执行类似的东西,以表明它的纠缠级数。 但正如埃弗雷特在他的特征在他的那样表明他的Wigner朋友戏剧为“非常假设”,这样的这样的实验将是非常困难的。 结果是,虽然不是不可能,但是不应期望找到可靠的干扰记录,表明存在与替代宏观测量记录相对应的分支。

第二个是埃弗雷特在长短短期和短篇小说中扣除了埃弗雷特在扣除了模型观察者的主观体验中的一点。 即,它直接从线性动态遵循,它将出现在她完全确定测量结果的理想代理中。 Albert和Loewer(1988)在纯粹的理论的演讲中介绍了这一论点的一个争论版本,这是一种纯波力学版,作为了解埃弗雷特对量子力学的制定的一种方式。

这一想法是,如果Quantum-Mechanical状态没有崩溃,那么像J这样的理想建模观察者会有肯定的射击性格,因此认为她有一个完全普通的,完全清晰和确定的测量记录。 诀窍是考虑观察者的结果,而是她是否相信她有一些特定的确定结果。 如果后测量状态是:

|“X-Spin Up”⟩j| X-SpinUp‖s

然后j将报告“我得到了一个决定的结果,旋转或旋转”,并且可能是如此相信。 她会恰好同样的报道,并相信如果她在后测量状态下,她得到了决定的结果:

|“X-Spile Down”⟩j| X-SpinDown‖s

因此,通过动态的线性,j将错误地报告“我得到了一个确定的结果,无论是旋转还是旋转”,并相信在测量后状态E时得到了确定的结果:

1

2

(|“X-Spin Up”⟩j| X-SpinUp‖s+ |“X-Spile Down”⟩j| X-SpinDown‖s)。

因此,随着她的信仰同意她确保的射击性格来报告她得到了完全确定的结果,似乎是据此,即使她没有,她也会完全决定普通测量结果。 也就是说,她没有确定她被“旋转”,她没有确定她被“旋转”,但她确实相信她被“旋转或旋转”

所以,虽然在州E中获得的结果j是一个相对的事实,但它看起来是j,她得到了一些确定结果是绝对的事实。 查看Everett(1956,129-30),(1955,67),(1956,121-3和130-3),(1957,186-8和194-5),Albert和Loewer(1988年),阿尔伯特(1992),和巴雷特(1999)和(2020年),了解更多细节。 我们将讨论本文后面的裸露理论,并考虑以其自身的术语考虑理论。 出于目的,确定结果属性说明了为什么观察者不会报告或注意到她已分支。

5.3纯波力学的剩余结构原则上是可检测的,因此根本不是剩余结构

埃弗雷特坚持认为,替代的相对状态甚至是宏观上独特的记录的相对状态,总是至少原则上可检测到类似于上面讨论的Wigner的朋友的测量。 这是everett的重点是“由于存在在元素之间获得干扰效应的可能性,叠加的所有元素必须被视为同时存在”(1956,150)。 因此,虽然极难检测到,替代相对记录是全同等的真实,因为线性动力学要求它始终是可以测量将检测其他分支的可观察到的可观察到。 由于它们原则上可检测到,因此它们不代表剩余结构。

请注意,这并不意味着只有单个物理优选的分支是真实的。 这意味着在系统状态的每个分解中的每个分支都是真实的,因为它的存在导致原则上的观察后果。 该Everett考虑了通用波函数的替代分支,总是原则上可检测到他对Quantum Mechanics的配方和许多世界理论之间的显着差异,其中世界应该被因果孤立。

5.4测量记录的典型相对序列呈现标准量子统计

埃弗雷特通过在纯波力学中找到概率并未解决概率问题。 相反,他反复坚持没有概率,并认为这是理论的重要特征。 他所做的是,是表明,建模观察者测量记录的典型相对序列将表现出标准量子统计。

正如我们在上面所看到的那样,Everett得到了两步的结果。 首先,他发现了通过纯波力学模型完全决定的相对状态M的合适标准。 然后他表明,随着测量相互作用的数量变大,几乎所有相对序列的测量记录的几乎所有相对序列都将表现出标准量子统计。 虽然典型程度M在分支机构中,他通过典型分支内的记录序列解释了量子概率的主观外观。

埃弗雷特总结了他在1962年10月的Xavier大学Quantum Mechenics的基础上的一部分物理学家的战略和主要结果:

现在,我想断言,对于“典型”分支,结果的频率将正是普通量子力学所预测的。 更强烈的是,我想断言,随着观察人数进入无限,几乎所有分支机构都将含有常规量子理论预测的结果频率。 能够做到这样的声明要求各国叠加有某种措施。 因此,我需要的是我可以放在正交状态之和中的措施。 有一种一致性[标准]这是这样的事情。 由于我的国家不断分支,我必须坚持国家最初的措施等于分支过程后单独分支机构的措施总和。 现在,这种一致性标准可以显示为直接导致系数的平方幅度,作为满足此的独特度量。 通过这种独特的措施,仅从一致性地推断出来,我可以断言:实际上,对于几乎所有(在测量理论上的)元素的一个非常大的叠加,对普通量子力学的预测保持了。 (Barrett和Byrne 2012,274-75)

重要的是,通常情况下,大多数相对序列的计数将表现出标准量子统计。 这就是规范平方系数m对于everett帐户至关重要的原因。

关于埃弗雷特的项目摘要,有两个密切相关的积分值得注意。 首先,简单的一致性不需要他的子分支添加性条件。 这可以通过以下事实可以看到后代分支的比例计数措施是完全一致的。 它只是不必征得典型的分支将展示标准量子统计数据。 其次,正如他在本论文中承认的那样,他需要的只是仅仅是子分支的添加性来获得平方幅度测量M。 他还需要m成为与每个分支相关的复值系数的正线性函数,并且需要假设m满足标准的公理是概率测量。 查看Everett(1956,120-30)和(1957,186-94)和Barrett(2017)和(2020),用于讨论纯波力学中的典型程度和量子统计。

埃弗雷特扣除的直接后果认为,如果进一步假设一个人应该在测量M提供的意义上期望一个人的记录,那么一个人应该指望一个人的记录来展示标准量子统计。 是他对纯波力学的制定的这样的假设,埃弗雷特本人从未提出过的东西,那么一个人能够解释为什么每次都应该在每次中找到自己的记录,这些记录似乎是由规则4b这样的随机过程生成的记录。 但是,甚至一个人甚至无法实现,更不用说标准的前瞻性量子概率,而无需补充具有辅助假设的纯波力学,这些假设将测量M与一个人的概率预期联系起来。 这种辅助假设将显然代表纯波力学的显着添加。

对于他的部分,埃弗雷特刚刚认为典型分支中的记录序列,在他特定的典型意义上,可以满足标准量子统计。 正是他认为,他认为他对纯波力学的相对国家制定是经验忠实的,因此经验可接受。

(本章完)

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