量子理论的哲学问题（二）

3.纠缠，非划分和不可脱离性

考虑到两个不相交的物理系统，A和B，我们将Hilbert Spaces Ha和Hb关联，与复合系统相关的Hilbert空间是张量产品空间，表示ha⊗hb。

当两种系统在纯粹的状态下独立制备时，复合系统的状态是产物状态|φ⟩（有时用十字形写入，⊗，省略）。

除了产品状态外，张量产品空间还包含产品状态的线性组合，即表格的状态载体

一个|ψ1⟩⊗|φ1⟩+ b |ψ2⟩⊗|φ2⟩

张量产品空间可以被定义为包含所有产品状态的最小希尔伯特空间。 由不产品矢量表示的任何纯状态，不是产品矢量是纠缠状态。

复合系统的状态为可以在复合系统上执行的所有实验的结果分配了概率。 我们还可以考虑对系统A的实验的限制，或者对B的实验限制。这种限制分别产生A和B的状态，称为系统的减少状态。 当复合系统AB的状态是缠绕状态时，A和B的降低状态是混合状态。 要了解这一点，假设在上面的状态下，矢量|φ1⟩和|φ2⟩表示可区分状态。 如果一个人注意一个人注意于在A上进行的实验，它无差异是否也在B上进行实验。在B上进行的实验，该实验将φ1⟩和|φ2⟩突出为ψ1⟩或|ψ2⟩的状态概率| A | 2和| B |分别和对A的实验结果的概率是状态的相应平均值|ψ1⟩。 如上所述，这些概率与在B上没有进行实验的情况的概率相同。因此，即使在B上没有进行实验，即使在B上进行实验，则A的实验结果的概率与System A的概率完全相同，就像系统A所示的那样在|ψ1⟩或由|△2×2表示的状态，分别具有A | 2和| B | 2。

通常，任何状态，纯净或混合，即产品状态也不是产品状态的混合，称为纠缠状态。

纯纠缠态的存在意味着，如果我们考虑由空间分离的部分组成的复合系统，那么，即使当系统的状态是纯状态时，状态也不通过其组成部分的缩小状态确定。 因此，量子状态表现出一种不可透明性的形式。 有关更多信息，请参阅物理学中的全美和不可脱离性的条目。

量子纠缠导致一种非本能形式，即古典物理学。 即使我们假设A和B的降低状态不完全表征其物理状态，但必须由一些进一步的变量补充，存在量子相关性，不能降低A和B的状态之间的相关性; 在量子力学中查看贝尔定理和行动的条目。

4.测量问题

4.1制定的测量问题

如果量子理论旨在（原则上）是通用理论，原则上应该适用于所有物理系统，包括系统大而复杂的系统作为我们的实验装置。 很容易显示量子状态的线性演化，当应用于宏观物体时，将常规地导致宏观上不同的状态的叠加。 在这种情况下，这将发生这种情况是实验组，并且大部分早期讨论侧重于如何在量子 - 机械术语中解释测量过程。 因此，解释性问题已被称为测量问题。 在对量子力学基础的第一个讨论中，通常称为观察问题。

考虑原理化实验。 假设我们有一个量子系统，可以在至少两个可区分状态下准备，|0⟩s和1⟩s。 Let |r⟩a是装置的现成状态，即，装置准备好进行测量的状态。

如果该装置正常工作，并且如果测量是最小令人不安的，则系统S与装置A的耦合应该导致可预测地产生形式的结果的演变

|0⟩s|r⟩a⇒|0⟩s|“0”⟩a

|1⟩s|r⟩a⇒|1⟩s|“1”⟩a

其中“0”⟩a和|“1”⟩a分别表示结果0和1的装置状态。

现在假设系统S是在州的叠加中编写的0和| 1。

|ψ（0）⟩s=一个|0⟩s+ b |1⟩s，

其中A和B都是非零。 如果从实验前状态引导到实验后状态的演变是线性Schrödinger演化，那么我们将拥有

|ψ（0）⟩s|r⟩a→一个|0⟩s|“0”⟩a+ b |1⟩s|“1”⟩a。

这不是仪器读取变量的特征静止，而是，而是，相反，读取变量和系统变量彼此缠结的状态。 应用于这样的状态的尖端 - 特征值链接不会产生仪器阅读的明确结果。 制造该方法的问题被称为“测量问题”，下面更详细地讨论。

4.2测量问题的方法

如果量子状态的进化通过Schrödinger方程或一些其他线性方程进行，那么，正如我们在前一节中所见，典型的实验将导致量子状态，这是对应于不同实验结果的术语的级数。 有时说，根据哪些实验结果变量，例如指针读数，始终存在明确的值，有时会与我们的经验发生冲突。 这是一个误导性的方式来提出这个问题，因为它没有立即清楚如何将这种排序的状态解释为包括实验装置的系统的物理状态，如果我们不能说出观察到这种状态的装置，就没有意义地说我们永远不要观察到这样的状态。

尽管如此，我们面临着解释的问题。 如果我们认为量子状态是系统的完整描述，那么国家是相反，与将预期的内容相反，而不是对应于独特的明确结果的状态。 这是LED J.S.的原因 钟声备注，“Schrödinger方程所说的那样的波动不是一切，或者它不对”（贝尔1987：41,2004：201）。 这为我们提供了一种（Prima Face）整理方法对测量问题的方法：

存在涉及拒绝的方法，即量子波函数（或表示量子状态的任何其他方式）产生物理系统的完整描述。

存在有涉及在适当情况下修改动态的动力学来产生量子状态的崩溃。

有拒绝贝尔困境的角的方法，并保持量子状态在始终始终经历酉演变，并且量子说明是原则上完整的。

我们包括在第一类方法中，否认量子状态应该被认为是在现实中代表任何东西。 这些包括哥本哈根解释的变种，以及务实和其他反现实主义方法。 在第一类中，寻求完成量子状态描述的方法。 这些包括隐藏变量方法和模态解释。 第二类解释激励了一种查找量子动态的适当不确定性修改的研究计划。 拒绝贝尔困境两大号角的方法是埃弗雷蒂安或“许多世界”解释的。

4.2.1“哥本哈根解释”

自1950年代中期以来，术语“哥本哈根解释”一直是常用的，因为雇用该术语的人是“正统”关于量子力学提出的哲学问题的观点。 据霍华德（2004年）称，这句话是Heisenberg（1955年，1958年）首先使用的，旨在建议Bohr和他的伙伴之间的普通意见，包括出生和Heisenberg自己。 最近的史造影在与哥本哈根解释相关的数据中强调了多样化的观点; 查看哥本哈根对量子力学的解释的条目，以及其中的参考。 读者应该意识到这个术语不是单一的，而且不同的作者可能意味着说到“哥本哈根解释”时意味着不同的东西

4.2.2非现实主义和实用主义方法对量子力学的方法

从普兰斯力学的早期来看，已经存在一种思想的思维，认为朝着量子力学的适当态度是一种乐器或务实的态度。 在这种观点上，量子力学是一种协调我们经验和形成关于实验结果的预期的工具。 此视图的变体包括哥本哈根解释的一些版本。 最近，物理学家们提倡这种分类的观点，包括Qbists，他们认为量子州代表主观或认识概率（见Fuchs等，2014）。 哲学家Richard Healey捍卫了一个有关哪个相关视图，虽然客观，但是不应被视为代表性（见HEALELY 2012,2010,2020）。 有关这些方法的更多信息，请参阅Quantum-Bayesian和Quantist的Quantum理论的看法。

4.2.2隐藏变量和模态解释

结构包括量子状态但包括附加结构的理论，目的是传统上被称为“隐藏变量理论”的旨在绕过测量问题。 由于量子州的描述不能被视为物理现实的完整描述，以Einstein，Podolsky和Rosen（EPR）和Einstein在后续出版物（爱因斯坦1936,1948,1949）。 在量子理论中查看eInstein-podolsky-Rosen rosen参数的条目。

存在许多定理，这些定理赋予可能的隐藏变量理论的范围。 最自然的思想是寻求分配给所有量子可观察到的理论，该理论是仅在测量时被揭示的所有量子可观察到的值，以这种方式，即在传统量子力学中的任何实验程序将作为“可观察者的”测量“中的任何实验程序会产生分配给的定义值可观察。 这种类型的理论称为非联接隐藏变量理论。 它由Bell（1966）和Kochen和Specker（1967）显示，任何系统都没有这样的系统，其希尔伯特空间尺寸大于三（参见Kochen-Specker定理的条目）。

Bell-Kochen-Specker定理不排除隐藏变量理论Tout Court。 规避最简单的方法是挑选一定明确的一些可观察或兼容的可观察到，以保证确定实验结果; 其他可观察到未指定明确的值和实验认为，这些可观察到的“测量”不会透露预先存在的值。

这种类型的最彻底的制定理论是De Broglie开发的试验波理论，并于1927年在布鲁塞尔举行的第五个Solvay会议上呈现，由大卫·博恩于1952年恢复，目前是一个活跃的研究领域一小群物理学家和哲学家。 根据该理论，存在具有明确轨迹的颗粒，其由量子波函数引导。 对于De Broglie理论的历史，请参阅Bacciagaluppi和Valentins的介绍章节（2009）。 概述与其相关的De Broglie-Bohm理论和与之相关的哲学问题，看看Bohmian力学的进入。

还有其他提案，用于补充额外的结构的量子状态; 这些都被称为模态解释; 查看量子力学模型解释的条目。

4.2.3动态崩塌理论

如前所述，Dirac写道，好像通过对系统实验干预沉淀的量子状态载体的崩溃是真正的物理变化，不同于通常的统一演变。 如果要将崩溃作为真正的物理过程，那么更多需要说出它发生的情况，而不是仅在进行实验时发生的情况。 这引发了一种研究计划，用于制定近似定义的量子状态的动态，该量子状态接近线性，单一的薛定液进化在其良好确认的情况下，并产生崩溃的结果变量的特征典型的实验组，或者失败，近似于特征静止。 唯一有希望的崩溃理论是随机性质的; 实际上，可以表明确定性崩溃理论将允许超级信号传导。 请参阅概述的崩溃理论的条目，以及GAO，ED。 （2018）了解当代讨论的快照。

Prima Facie，这种类型的动态崩溃理论可以是量子典型的理论，一个在其中，在贝尔的话语中，“波函数就是一切”。 近年来，这一直有争议; 有人认为，除了量子状态之外，崩溃理论还需要“原始本体论”。 查看allori等。 （2008），艾伦（2013年），以及在崩溃理论中的进入，以及其中的参考文献。 关于这种方法的预订已被鸡蛋（2017,2021），MyRvold（2018）和华莱士（2020）表示。

4.2.4 Everettian或“许多世界”理论

在他1957年的博士论文中（在Everett 2012年转载）中，Hugh Everett III建议采取量子力学，没有折叠假设，没有任何“隐藏变量”。 由此产生的解释他称之为相对国家解释。

基本的想法就是这样。 在实验之后，系统加装置的量子状态通常是与不同结果相对应的术语的叠加。 当该设备与其环境相互作用时，其可以包括观察者，这些系统变得与装置和量子系统缠结，其涉及每个可能的实验结果的量子状态，其读取对应于该结果的术语在环境中的记录，观察者观察到这一结果等。埃弗雷特提议，这些术语中的每一个都被认为是同样真实的。 来自上帝的视图，没有独特的实验结果，但是一个可以专注于一个子系统的特定确定状态，例如将实验装置和将参与缠绕状态的另一个系统相对于装置的相对状态的另一个系统。 也就是说，相对于读取'+'的装置是记录观察者的结果和观察者的状态的状态（参见埃弗特的相对状态制定量子力学的进入，以便于埃弗里特的观点。

埃弗雷特的作品激发了一系列观点，以“许多世界”解释的名义; 这个想法是，叠加的每个条款对应于一致的世界，所有这些世界都同样真实。 随着时间的推移，随着这些世界的扩散，出现情况，出现了进一步的成果（参见最近讨论的概要的进一步的成果（参见大量世界的解释;华莱士2012年是对埃弗雷特对量子力学解释的扩展防御）。

有一个截然不同但相关的观点，这是“关系量子力学”的名称。 这些观点与Everett同意，归因于归因于归因于其他系统的动态变量的系统确定值; 与Everett不同，它们的不同之处在于，他们不会将量子状态作为其基本本体论（参见相关量子力学的进入，了解更多细节）。

4.3扩展的Wigner的朋友情景作为禁止定理的来源

如上所述，正如标准制定的量子理论，世界司就是用该理论治疗的一部分，以及一部分。 冯内南和海森伯俩都强调了该司地理位置的武装的要素。 在某些配方中，该划分被认为是观察者和观察到的区别，并且可以说Quantum Mechanics需要参考其配方的观察者。

量子力学的创始人倾向于隐含地假设，虽然“切割”有些可移动，但在任何给定的分析中，分区将解决，并且一个人不会试图在一个实验的一个分析中结合切割的不同选择。 然而，如果对切口的一个思考标记观察者之间的区别并观察到，则导致询问涉及多个观察者的情况。 每个观察者是否允许将另一个视为量子系统？

考虑这种情况是由Wigner（1961）发起的。 Wigner认为，朋友进行观察的假设情景，他自己处理了由朋友和系统的联合系统，作为量子系统。 出于这个原因，这种情况的场景已经被称为“Wigner的朋友”情景。 通过考虑这种情况来假设有意识的观察者不能叠加与不同观众相对应的国家的叠加; 有意识的观察者的引入引发了量子状态的物理崩溃; 根据Wigner的说法，这涉及“违反意识发挥作用的物理法律”（Wigner 1961,294; 167,181）。

Frauchiger和Renner（2018）启动了涉及两个以上观察者的这种情况的讨论，这些观察者已经被称为“扩展Wigner的朋友”情景。 沿着这些线的进一步结果包括Brukner（2018），Bong等人。 （2020）和Guérin等人。 （2021）。 这些调查的战略是展示一些合理的似乎假设（针对每个作品的不同集合），并通过考虑涉及多个观察者的假设形势，这一组假设的不一致性。 因此，定理是没有用于测量问题的方法，这些方法将寻求满足已经被证明不一致的所有假设的所有成员。

对所有这些调查共同的假设是始终允许一个观察者治疗含有量子力学内的其他观察者的系统，并为这些系统采用整体演变。 这意味着崩溃不被视为物理过程。 还假设每个观察者总是对该观察者进行的任何实验感染唯一的结果; 这不包括Everettian的解释。 所引用的作品的不同处于其他假设。

应该注意的是，测量问题的方法中的每个主要途径都能够在任何物理场景中给予任何物理场景，包括在这些作品中考虑的任何物理场景。 因此，每个人都必须违反所示假设的一些成员，这是不一致的。 这些结果对现有的测量问题的方法没有造成问题; 相反，它们是可能寻求满足所显示的所有假设的所有假设的方法的无法走的定理。 由于考虑的假设包括单一的演化和实验的独特结果，并且考虑了涉及涉及不同实验结果的叠加的情况，这些结果涉及薛定液方程给出的量子状态的理论不是现实的完整描述，因为它未能确定观察者所感知的独特结果。 这些邮件可以被认为是在大脑状态上监督，在这种情况下，量子状态不包括物理结构，或者作为非物质思维的属性。 在任何一种解释中，在第4.2节中提到的第一个贝尔困境的第一个order的理论下降了，这些理论在第4.2节中提到，部分繁殖，部分繁殖，部分延伸，没有出现某种模式解释的无法进入结果（参见莫代尔的进入量子力学的解释）。

这些涉及扩大的Wigner的朋友情景的结果具有广泛的哲学讨论; 查看sudbery（2017,2010），Healey（2018,2020），Dieks（2019），Losada等。 （2019），Dascal（2020），Evans（2020），Fortin和Lombardi（2020），Kastner（2020），Muciño和Okon（2020），Bub（2020,2021），Cavalcanti（2021），Cavalcanti和Wiseman（2021），以及żukowski和Markiewicz（2021）。

4.4失控的作用

一种量子状态，这是两个不同的术语的叠加，例如

|ψ⟩=一个|ψ1⟩+ b |ψ2⟩，

其中|ψ1⟩和|ψ2⟩是可区分状态，与|ψ1⟩和|ψ2⟩的混合物不同的状态，这适用于所准备的状态的情况|ψ1⟩，但我们不知道哪个情况。 两种术语和混合物的相干叠加之间的差异具有效果。 为了看到这一点，考虑双缝实验，其中颗粒（例如电子，中子或光子）穿过两个窄狭缝，然后在检测到粒子的屏幕上冲击。 ψ1⟩是颗粒通过顶部狭缝的状态，以及它通过底部狭缝的状态。 该状态是这两个替代方案的叠加的事实在筛网中的干涉条纹中展现，交替的吸收率的交替带。

这通常在经典和量子概率之间的差异方面表达。 如果颗粒是典型颗粒，则屏幕某些点P检测的概率仅仅是两个条件概率的加权平均值：鉴于颗粒的颗粒通过顶部狭缝的P检测概率，以及P的检测概率给出颗粒通过底部狭缝。 干扰的外观是非批判性的指标。

现在假设电子电子在进入屏幕的途中与其他东西（环境调用）相互作用，这可以用作“哪种方式”探测器; 也就是说，该辅助系统的状态以电子状态缠结，使其状态与|与|ψ2⟩相关。 然后是量子系统，S及其环境，E，是的

|ψ⟩se=一个|ψ1⟩s|φ1⟩e+ b |ψ2⟩s|φ2⟩e

如果环境状态|φ1νe是可区分状态的，那么这完全破坏了干涉条纹：粒子与屏幕相互作用，好像它们确定过一个狭缝或另一个，并且出现的模式是覆盖的结果两个单个狭缝图案。 也就是说，我们可以将粒子视为遵循（近似）明确的轨迹，并以经典方式施加概率。

现在，宏观物体通常与大型和复杂的环境相互作用 - 它们经常被空气分子，光子等轰击。 结果，这种系统的降低状态迅速成为准古典状态的混合，一种称为变形的现象。

透露的透明呈现在逐个历史名称的量子力学解释的方法的核心（参见一致历史方法对概述的量子力学方法的条目）。

Droberence在Quantum Mechence的其他方法中起重要作用，尽管它扮演的角色随着方法而变化; 有关此信息，请参阅Quantum Mechanics中的角色作用的参与。