Podolsky-Rosen论点(二)
EPR是关于国家向量的解释(“波浪函数”),并采用标准状态矢量减少形式主义(Von Neumann的“投影假设”)。
现实标准确认对应于系统的特征静止的特征值是由该系统的实际物理状态确定的值。 (这是标准才能使用。)
(可分离性)空间分离的系统具有真实的物理状态。
(局部性)如果系统在空间上分开,则一个系统的测量(或缺乏测量)不会直接影响与其他系统有关的现实。
(EPR LEMMA)如果分离系统上的数量具有严格相关的值,则这些数量是明确的(即,具有明确的值)。 这是可分离的,地方和标准。 不需要实际测量。
(完整性)如果通过状态向量描述系统的描述完成,则可以从系统本身的状态向量或从系统是零件的复合的状态向量中推断出由系统本身的状态向量或由系统的状态向量来推断出确定的数量值(由系统的实际状态确定的值。
总之,EPR描述的分离系统同时具有明确的位置和动量值。 由于这不能从任何状态向量推断出来,因此通过界面向量的系统的量子力学描述是不完整的。
ePR与交互系统的实验完成了一种间接测量的形式。 Albert的系统直接测量产生有关Niels系统的信息; 它告诉我们我们会发现我们是否直接衡量。 但它确实如此距离,而两个系统之间没有发生任何物理交互。 因此,EPR核心的思想实验削弱了测量的图像,必须涉及一个小物体敲入大型测量仪器。 如果我们回顾一下Einstein关于互补性的保留,我们可以通过专注于间接,非令人不安的测量,EPR参数针对解释量子理论的中央概念特征来实现BOHR的计划。 对于该程序依赖于无法控制的交互,作为量子域中的任何测量的必要特征。 然而,EPR纸上采用的繁琐的机器使得很难看出什么是中央。 它分散了不关注问题的注意力。 这是爱因斯坦对Podolsky的文字在1935年6月19日给Schrödinger的诉讼。 Schrödinger于7月13日回答了对EPR的反应,致力于爱因斯坦的担忧。 参考epr他写道:
我现在正在玩得开心,把你的介绍唤起它的源头,以挑起最多样化的,聪明的人:伦敦,出纳员,出生,保利,思达,韦斯。 到目前为止的最佳回应是来自Pauli,他们至少承认使用单词“状态”[“Zustand”]对于PSI函数非常令人沮丧。 到目前为止,我所看到的出版反应的方式较少。 ......就好像一个人说,“芝加哥有痛苦的寒冷”; 另一个回答说:“这是一种谬论,佛罗里达州非常热。” (罚款1996,第74页)
1.3爱因斯坦的争论版本
如果EPR在1930年的SOLVAY会议上拥有其根源,则爱因斯坦在EPR核心问题上的问题方面有历史追溯到1927年的SOLVAY会议。 (Bacciagaluppi和Valentini 2009,PP。198-202,甚至将追溯到1909年和光量子的本地化。)在1927年会议中,爱因斯坦在一般讨论会议上发表了短暂的展示,他专注于与波浪函数崩溃相关的解释。 他想象一种电子通过一个小孔的情况,并且在围绕孔的大半球的屏幕上均匀地分散在孔中的屏幕上均匀地分散。 关于昆腾理论提供单个过程的完整账户的假设,在本地化的情况下,为什么整个波正面崩溃只是一个闪光点? 就好像在崩溃时,从崩溃点到所有其他可能的折叠位置发出瞬时信号,告诉他们不闪光。 因此,爱因斯坦维护(Bacciagaluppi和Valentini 2009,第488页),
根据该颗粒在给定点发现该粒子的概率来说,解释,假设在距离处的完全特殊的作用机制,这防止了在空间中连续分布的波在屏幕上的两个地方产生动作。
可以将其视为本地动作与波浪函数所提供的描述之间的张力,因为单独的波函数不指定屏幕上的唯一位置以检测粒子。 爱因斯坦继续,
在我看来,人们只能以下列方式除去这种反对,那个没有通过Schrödinger波来描述该过程,而是同时在传播期间定位粒子。
事实上,爱因斯坦自己在1927年5月曾尝试过这段路线,在那里他提出了一种通过将空间轨迹和液体溶液与Schrödinger方程相关联的空间轨迹和速度来“定位粒子”的方法。 (参见Belaeek 1996和2005年荷兰;也是Ryckman 2017.)爱因斯坦抛弃了该项目并撤回了出版物的草案,但发现某些直观的独立条件与量子力学用于治疗的产品波功能冲突后独立系统的组成。 这里的问题预计EPR在可分离和复合系统上提出的更普遍问题。 这项提议是爱因斯坦的一个,并且只有引入隐藏变量进入量子理论的一个也是唯一的调情。 在接下来的几年里,他从未接受过这种情况的提议,尽管他希望物理学的进展,以产生更完整的理论,以及观察者没有发挥基本作用的地方。 “然而,我们认为这种理论[”物理现实“的完整描述是可能的”(第780页)。 评论员经常误认为是指示爱因斯坦对隐藏变量的偏好。 相反,在1927年之后,爱因斯坦认为隐藏的变量项目 - 通过从现有量子理论开始和添加事物,如轨迹或真正的国家开始制定更完整的理论的项目 - 这是一个无法实现这一目标的不可能的路线。 (例如,参见,例如,爱因斯坦1953A。)为了改善量子理论,他认为,将重新重新以完全不同的基本概念开始。 在Solvay,他承认Louis de Broglie的试验波调查是一个可能的方向,以便更完整地叙述个别流程。 但后来他迅速转向一种替代的思维方式,一个人继续推荐作为更好的进步框架,这不是将量子理论视为描述个人及其流程,而不是将理论视为描述个人的整体。 爱因斯坦继续为任何方案建议困难,例如De Broglie的和像量子理论本身,需要在多维配置空间中的表示。 这些是可能将一个进一步移动到量子理论的困难,而不是向各个系统的描述,而是更容易到一个集合(或集体)的观点,因此不是建立更好,更完整的理论的良好起点。 他随后的EPR样论点的详细说明可能最好被视为禁止的论点,表明现有量子理论不会通过隐藏变量向合理的真实性解释借鉴。 如果将实际状态作为隐藏变量被添加到现有的理论中,那么那么量身定制以解释个别事件,结果是一个不完整的理论,或者一个不尊重局部性的理论。 因此,需要新的概念。 关于EPR,也许爱因斯坦在索尔维亚的反思最重要的特征是他的见解是他在考虑单个变量(那里的位置)并且不需要不兼容的对时,他已经出现了完整性和局部性之间的冲突的洞察力。epr。
遵循EPREINSTEIN的出版物,几乎立即提供了分析的清晰和焦点版本。 他在epr的几个星期内开始,在6月19日给施德拉德的信中,并在次年发表的文章中继续(爱因斯坦1936年)。 他在两个后来的出版物中返回了这种特定形式的不完整性论点(爱因斯坦1948年和Schilpp 1949)。 尽管这些博览会的细节有所不同,但它们都使用复合系统作为实现间接测量的方式 - 距离。 Einstein的账户都没有含有现实的标准,而且当数量的价值观可以被视为“现实要素”时,折磨的EPR参数。 标准和这些“元素”只是辍学。 Einstein也没有与Podolsky那些相同的计算,以明确地修复复合系统的总波作。 与EPR不同,Einstein的论点都不是使用与位置和动量相同的互补量的同时值。 他并没有挑战不确定性关系。 实际上,对于为一个互补的配对分配特征来,他告诉Schrödinger“ist mir wurst” - 它对我来说是香肠; 即,他不能不关心。 (罚款1996,第38页)。 这些作品在一方面探讨了肯定的局部性和可分离性之间的不兼容性,并通过状态函数在各个系统的描述中的完整性。 他的论点是,我们最多可以拥有其中一个,但从来没有两个。 他经常指这种困境是“悖论”。
在6月19日的Schrödinger的信中,爱因斯坦为困境指出了一个简单的论据,这种情况与1927年Solvay会议的论点一样,仅涉及单个变量的测量。 考虑阿尔伯特和尼尔斯系统之间的互动,这些系统在其位置之间具有严格的相关性。 (我们不必担心动力或任何其他数量。)当两个系统相距较远时,考虑总(Albert + Niels)系统的进化波函数。 现在假设地区可分离性的原则(爱因斯坦称之为TrennungsPrinzip-分离原则):是否确定尼尔斯系统的物理情况(例如,数量具有特定值)不依赖于什么测量(如果任何)是在Albert的系统上局部制作的。 如果我们衡量阿尔伯特系统的位置,位置的严格相关性意味着尼尔斯的系统具有一定的位置。 通过地区可分离性,尼尔斯的系统必须在艾伯特系统测量之前已经拥有该位置。 然而,当时,单独的Niels系统没有状态功能。 组合系统只有一个状态功能,并且该总状态函数不会单一的尼尔斯系统的现有位置(即,它不是其中一个因素是Niels系统的位置的eIgenstate。 因此,由量子状态函数提供的Niels系统的描述不完整。 完整描述会说(绝对是是)如果有一定数量的Niels系统具有一定的值。 (请注意,此参数甚至不依赖于组合系统的总状态函数的减少。只有当系统的状态是那个数量的特征甾酸盐(或特征栓塞的适当混合物),那么该数量就具有该价值作为特征值。 “仅当”部分链接时需要削弱,以便将量子状态函数解释为完整描述。 (请参阅模态解释的条目,并查看吉尔顿2016年,以获取Eigenvalue-eigenstate链接的历史。)
这个论点依赖于完整性的普通和直观的概念,因为不遗漏相关真理。 因此,在参数中,当在系统确实具有位置的情况下未能将位置归因于系统的位置,由系统的状态函数给出的描述被判断不完整。 虽然这个简单的论点专注于爱因斯坦作为必需品,剥夺了大多数技术细节和分心,但他经常使用涉及多项数量的另一个论点。 (它实际上是埋在EPR论文中,第779页,而一个版本也在1935年6月19日给Schrödinger。Harrigan和Spekkens,2010年建议偏好许多变量的争论。)第二个论点在系统“实际状态”方面,对量子状态职能的解释,而不是关于互补数量的同时值(真实与否)的任何问题的焦点。 它是这样的。
假设,如在EPR中,两个系统链路位置与线性动量之间的相互作用,并且系统相距甚远。 如前所述,我们可以衡量阿尔伯特系统的位置或势头,在任何一种情况下,我们都可以推断(分别)尼尔斯系统的位置或动量。 因此,从总状态功能的减少,取决于我们是否测量阿尔伯特系统的位置或势头,尼尔斯的系统将在特征静止或势头的位置留下(分别)。 假设也是可分离的持有,因此尼尔斯的系统具有一些真正的身体状况。 如果位置也保持,则Albert的系统的测量不会打扰Niels系统的假定“现实”。 然而,该现实似乎由完全不同的状态函数表示,这取决于艾伯特的系统选择进行执行的哪个测量。 如果我们理解“完整描述”,则排除一个和相同的物理状态,可以通过具有不同的物理影响的状态函数来描述,然后我们可以得出结论,量子机械描述是不完整的。 我们再次面临可分离地点和完整性之间的困境。 很多年后,爱因斯坦用这种方式(Schilpp 1949,第682页);
他悖论迫使我们放弃以下两个断言之一:
(1)通过PSI函数的描述完成
(2)空间单独的物体的真正状态彼此独立。
看来EPR的中心点是争辩说,任何将真实物理状态与系统都属于这些替代方案的量子状态函数的任何解释。 似乎也看成,爱因斯坦的不同论点利用不同的完整概念。 在第一个论点的完整性是一个普通的概念,但不留出任何相关细节。 在第二个,完整性是一个被称为“自我完整性”(FINE 1996)的技术概念:不超过一个量子状态应对应于实际状态。 这些概念已连接。 如果完整性在杀虫意义上失败,并且超过一个量子状态对应于某些真实状态,我们可以争辩说完整性的普通概念也会失败。 对于不同的量子状态,它们分配到某些数量的值不同。 (例如,与状态上的投影仪对应的可观察到一个情况下,但在一个情况下,但不在另一个情况下。)因此每个都会省略另一个确认的东西,所以普通的常见意义上的完整性将失败。 换句话说,普通完整性意味着自由度完整性。 (匡威不是真的。即使量子态对实际状态的对应关系是一对一的,所以通过量子状态提供的描述可能仍然可以遗漏一些关于其相应实际状态的物理相关的事实。因此,在爱因斯坦的局部性和“完整性”之间存在困境。争论的版本仍然暗示普通完整性。 对于临时标志,他的双变量参数显示了唯一的完整性失败,然后普通感应的完整性也失败了。
正如我们所看到的,在框架他自己的EPR样争论中,因为量子理论的不完整性,Einstein利用可分离性和局部性,这在EPR纸上也默契。 使用“独立存在”的语言,他在一篇文章中展示了这些想法,他发送到最多出生(爱因斯坦1948年)。
它是......特征......物理对象,它们被认为是在时空连续内排列的。 这种布置的重要方面......它们在一定时间彼此彼此施加来说,提供这些物体“位于空间的不同部分”。 ......以下思想表征了对象(A和B)的相对独立性在太空中远远差不多,对A对A没有直接影响B.(出生,1971年,第170-71页)
然而,在他与薛定林的通信过程中,爱因斯坦意识到,没有必要地没有必要假设可分离性和地方,以便获得他之后的不完整性结论; 即,为了表明状态函数可能无法提供关于系统真实状态的完整描述。 可分离性假设存在真实的事态,目录假设一个人不能通过在一定距离上立即影响它。 爱因斯坦意识到的是,可分离性已经是宏观物体普通概念的一部分。 这提出了他,如果宏系统与微系统的局部相互作用,可以避免必须承担可分离或局部性,以得出结论,整体的量子描述对于其宏观部分不完全不完全。
这一思路在其最后发表的不完整的思考中的复合系统和地方的问题发展并占据了问题。 相反,他专注于从量子过渡到宏观描述中宏观描述的稳定性问题。
单个宏系统的客观描述性(在“真实状态”的描述)不能放弃而没有世界的物理图片,所以说,将雾分解成雾。 (爱因斯坦1953b,p。40.另见爱因斯坦1953a。)
1935年8月8日给Schrödinger爱因斯坦的信称,他将通过“粗宏观例子”来说明问题。
该系统是化学不稳定平衡的物质,可能是通过本征力来充电,可以自发地燃烧,并且整个设置的平均寿命是一年。 原则上,这可以很容易地机械地表示。 在开始时,PSI功能表征了合理定义明确定义的宏观状态。 但是,根据您的等式[即Schrödinger方程],在一年后,这不再是这种情况。 相反,PSI函数然后描述了尚未讨论的系统的一种混合。 通过解释的艺术可以将这个PSI函数变成了真实状态的充分描述; 实际上,爆炸性和未爆炸之间没有中间人。 (罚款1996,第78页)
重点是,经过一年的火药将爆炸,或不爆炸。 (这是EPR情况中的“真实状态”,需要一个假设可分离性。)状态功能将在这两个替代方案上发展成复杂的叠加。 如果我们维护了特征值 - eIgenstate链接,则借助于该状态功能将产生既不结论,则量子描述也不会结论,因此量子描述不完整。 对于对此论点的当代反应,人们可能会寻找破灭程序。 (请参阅转变。)该程序指向与环境的相互作用,这可能很快降低“爆炸”和“未分解”分支之间的任何干扰的可能性的可能性。 然后,破坏特征值 - 特征甾酸盐链路,破碎机采用PSI函数的(几乎)非干扰分支的透视,使得火药确实是爆炸的。 即便如此,去扑阻断未能识别实际上实现了哪种替代方案,离开量子描述仍然不完整。 这种基于破坏的PSI函数的解释肯定是“狡猾的”,他们的充足性仍在辩论下(参见Schlosshauer 2007,特别是第8章)。
读者可以识别EINSTEIN爆炸火药的相似性和Schrödinger的猫(Schrödinger1935a,p.812)。 在该猫的情况下,不稳定的原子被钩住致命的装置,这是一个小时后,可能毒药(并杀死)猫,这取决于原子是否衰变。 一小时后,猫是活着的还是死亡,但此时整个原子毒猫系统的量子状态是涉及两种可能性的叠加,就像在火药的情况一样,不是完全描述的情况(生命或死亡)猫。 自从Schrödinger首先在1935年9月19日的答复中为爱因斯坦的8月8日发布了8月8日的火药信,自从他的答复中首次制作了猫的例子以来,火药和猫之间的相似性难以偶然。 Schrödinger说,他自己构建了“与您的爆炸粉桶非常相似的一个例子”,并继续概述猫(FINE 1996,PP。82-83)。 虽然通常会引用与量子测量问题的“猫悖论”(见量子理论中的哲学问题的相关部分)并被视为与EPR分开的悖论,其起源在此作为避免双胞胎的不完整性的论点可分离性和地方的假设。 Schrödinger的发展“纠缠”,他为Quantum Systems互动而引入的相关性,也始于EPR的这封对应 - 以及他所谓的Quantum“转向”(Schrödinger1935a,1935B;见量子纠缠和信息)。
2.一种流行的论点:Bohr的回应
EPR周围的文献包含另一个版本的参数,一个流行的版本 - 与Einstein的任何 - 特征在于现实的标准。 再次在链接他们的位置和线性矩之间的两个系统之间再次识别,并假设系统相距很远。 如果我们衡量Albert系统的位置,我们可以推断Niels的系统具有相应的位置。 考虑到Albert系统的位置测量结果,我们还可以确定地预测它。 因此,在这种版本中,将现实的标准暗示暗示尼尔斯系统的位置构成现实元素。 同样,如果我们衡量阿尔伯特系统的势头,我们可以得出结论,Niels系统的势头是现实的一个元素。 现在的论点得出结论,由于我们可以自由地选择衡量位置或动量,因此它“遵循”这两者必须同时成为现实的要素。
当然没有从我们的选择自由中遵循这样的结论。 能够选择衡量的数量是不够的; 仅从标准中结束时,只需要一次衡量两种数量。 这恰恰是爱因斯坦在1932年信函到Ehrenfest的信函,并且通过假设地点和可分离性来解决EPES。 对这个版本引人注目的是,这些原则是原来的epr论点和爱因斯坦的核心的困境,在这里掩盖了。 相反,此版本具有标准和“现实元素”的标准。 也许Podolsky的文本呈现的困难有助于这种阅读。 在任何情况下,在物理文献中,此版本通常被采用代表EPR,通常归因于爱因斯坦。