量子力学中的逆转性(二)

与这种叙述相反,阿德拉姆(2022)辩称,试图拯救连续动作型局部地区(§2.2中讨论的排序)不是对逆转性的良好动机。 据阿德林介绍,在各种各样的最具吸引力的因果关系图片是一个与块宇宙视图结合的干预主义者,假设因果影响被限制在连续行动中没有原则性的原因。 阿德林基于“接受真实性,未经相关的非局的存在,本身的存在,使我们接受逆转”(2022:422)的争论提供了自己的逆转性的动力。

3.2背景定理

丰富的理论结果建立了重现量子理论预测的模型和理论必须是某种意义的“情境”。 当归因于系统的属性(例如,发现系统的某些动态变量的值)时,模型或理论是不合适的,其独立于测量或观察到这些属性(上下文),超出实际观察本身(例如,其他属性)与测量相结合测量。 在经典力学中,发现系统具有的属性并且由于测量而归因于它们的原则上不依赖于测量上下文,因此古典力学是非必须的。 量子理论的第一个上下文定理返回贝尔(1966年)和Kochen和Specker(1967)。 他们证明,如果要考虑量子测量,则确定量子系统的任意预先存在的动态变量的值,那么这种模型必须是上下文的(即,测量值必须取决于测量的上下文)。 因此,不可能不可能确定的局部隐藏变量模型可以再现衡量的量子理论的统计数据。

通过Spekkens(2005年)开创了一种新的理解背景的新方法。 采用本体模型框架,当操作等效的实验程序具有本体论模型中的等效表示时,操作理论的本体论模型是非联想的。 这种对非联想性的理解是一种像leibniz的义读数的leibniz的定义原则:没有业务差异的本体论差异。 使用此操作的理解,Spekkens扩展了上下文模型的类本体模型,以外适用于确定型本地隐藏变量模型。 但故事基本上是相同的:假设只有在存在相应的操作差异时,才有不同的量子系统的底层的大型性质,才能考虑量子理论所需的相关性。 因此,没有非联文体本体主义模型可以再现观察到的量子理论的统计数据。 (对于对Spekkens的延长批评,对语境性的操作理解看艾梅斯2011.)

假设逆转录的影响减轻了这些担忧。 retrocausity渲染Kochen-Specker-Typerality的潜在可解释为“因果语境”的形式(参见Kochen-Specker定理,§5.3)。 如果在预测量的ontic状态上存在所选择的测量设置(和上下文)的后向对照影响,则不再期望测量过程只是揭示系统的某些属性的独立现有的定义值,而是测量过程可以在其中发挥因果作用带来这样的价值(测量过程是逆通透剂而不是修正定义)。 实际上,人们可能会争辩测量值的背景只是在承认逆转影响时可能期望的。 正如沃顿(2014年:203)所说,“Kochen-Specker语境是独立假设的失败”,即测量独立性的失败。

关于Spekkens的更普遍了解语境性,回顾说明在本体模型框架的明确假设,即Ontic状态与测量过程无关。 因此,假设逆转性是对本体模型框架的明确抑制。 但有人可能怀疑Spekkens的定期原理可能是重铸的重复,以更好地申请到逆转模型。 §7.4认为由于Shraplent和Costa(2018)而导致的结果,这表明retocausal账户必须确实接受Spekkens型上下文。

3.3 Psi-Ontology定理

在本体模型框架中分阶段中期的一些模型中,Ontic状态λ仅与与一个特定量子状态相关的准备程序兼容。 在这种情况下,ψ可以被视为λ的一部分,因此作为现实本身的元素。 这种类型的模型被称为“ψ-ontic”。 在其他模型中,Ontic状态λ可以是与不同量子态相关的准备过程的结果。 在这些模型中,ψ并不是现实的一个方面,并且通常更自然地被视为反映了对底层的联合状态λ的代理人的不完整知识。 这种类型的模型被称为“ψ认识”。 Spekkens(2007)通过指出量子力学和量子状态类似物之间的各种相似性,激发了对有吸引力的ψ-认识模型的搜索,其中量子状态的模型是关于它反映了关于底层ontic的不完整信息州。

但是,所谓的“ψointologysems”(Pusey,Barrett,&Rudolph 2012;哈迪2013; Colbeck&Renner 2012;见概述的Leifer 2014),确定了某种合理的假设但是,只有ψontic模型可以再现量子理论的实证后果。 用于得出此结论的具体假设对各种定理不同。 然而,所有这些都依赖于本体模型框架,如已经指出的许多次,明确地融合了测量独立性的假设(EQ。(1))。 由于如上所述,测量独立性隐含地规则输出逆转,因此这些定理仅适用于缺陷,因为假设缺少逆转。

此外,由于Pusey,Barrett和Rudolph(2012)的定理 - 根据Leifer(2014)使用的是所有依赖的最不可争议的假设,根据其两个或多个独特的ondiC状态的额外独立假设,随机准备,在接受关节测量之前,系统是不相关的。 沃顿(2014年:203)指出,在一个框架上对逆转到的框架中,这是一个有问题的假设,因为一个人会期望“过去的相关性[...]出于完全相同的相关性在纠缠实验中产生的同样相关性”。 因此,探索逆转账户的前景是一个 - 也许是开发有吸引力的毛痴呆症模型的重要开放路线,这可能能够解释量子相关性。

3.4古典本体论?

值得暂停的是,考虑对量子理论采取逆转录方法的形而上学动机,尤其是旨在避免这些禁止定理。 No-Go定理的正统阅读是,无论是关于了解量子理论的最终概念和本体论框架,它都不能完全古典:它必须是非局部和/或上下文和/或剥夺现实不确定的国家。 简而言之,量子理论不能围绕局部隐藏变量。 假设逆转性的部分上诉面对这些无限定理是在这些感官中重新获得(部分或完全的)经典性(尽管 - 或许的非分化对称因果影响)。 也就是说,逆转性具有允许允许逐个逐个接触的量子力学的形而上学框架的潜在框架,即反射性确定的,确定(尽管可能是不确定的),用于物理系统的时尚性质 - 换句话说,古典本体。

很高兴考虑这是Quine(1951)的区别,“本体论”与科学理论的“意识形态”之间的区别,理论的意识形态包括可以在该理论中表达的思想。 那时思想经济是衡量员工经济的衡量,原始未定义的陈述雇用这种意识形态。 然后,这里的权利要求是对称因果影响的意识形态比拒绝古典本体更具经济性。 因此,随着量子力学告诉我们关于现实的基本性质的一些深刻的事情,逆转的假设表明,量子力学的课程不一定是量子本体不能再是经典的。 有些人可能会认为这是一种逆转方式的方法。 (虽然Shrapnel-Costa No-Go定理在§7.4中审查了这一观点的显着危及这一观点。)

4.动机II:时间对称

4.1从时对称中导出逆转性

目前已知其最基本的大自然律法在基本粒子物理学的标准模型中组合。 这些法律是CPT-不变的,即,在充电逆转C的组合操作下保持不变(通过它们的抗粒子取代所有粒子),奇偶校验P(翻转所有空间坐标的迹象)和时间逆转T.在我们日常生活中普遍存在的时间不对称是这些法律中任何时间不对称的结果,而是宇宙的边界条件,特别是在其早期阶段。 似乎自然地假设法律的时间对称(Modulo C和P的组合操作)延伸到因子“Ontic”水平的因果依赖,这是量子理论的经验成功。 如果是这样,可能存在后退时间不少于该ontic水平的前瞻性因果影响。

价格(2012)将这些粗略的考虑转化为严格的论点。 他表明,当与量子本体学的两个假设结合时,时间对称意味着逆转(沿着广泛的干预措施理解)。 本体假设是(i)量子状态ψ的至少一些方面是真实的(特别是在价格示例中,有一个“Beable”编码光子偏振角),并且(ii)量子实验的输入和输出是离散的排放和检测事件。 此外,重要的是价格的论点,即动态时间对称(理论的动态定律是时对称的)被理解为暗示操作时间对称(其中包括与相关的理论中的制备和测量程序的所有可能组合的组合的集合给定输入的输出的概率在准备和测量的交换下闭合)转换为OntiC时对称(操作时间对称加上对称组合的Ontic状态空间之间的合适映射)。 鉴于这些条件,再现量子理论的经验判决的任何基本账户必须是逆流的。

Leifer和Pusey(2017)(参见其他互联网资源的Leifer 2017)加强价格的论点,通过表明他对Qualtum Stateψ的现实的假设可以放松。 正如他们所证明的那样,如果测量结果仅取决于系统的在系统的ontic状态λ,即,如果该状态完全介断了准备程序和测量结果(“λ-调解”)之间的任何相关性,则这足以进行操作时间对称意味着存在逆转。 像Bohmian Mechanics(Bohm 1952a,b)或Grw-理论(Ghirardi,Rimini,&Weber 1986)那样的基础账户避免了通过以某种方式违反时对称来解决逆转性。 GRW理论通过引入明确的时间不对称动态来实现。 在Bohmian力学学中,动态是时对称的,但是当评估实际实现哪些量子状态时,该理论以时间不对称地应用。 值得注意的是,假设测量系统的量子状态和连接到它的测量装置在测量之前是不相关的,而它们通常在测量后相关(Leifer和Pusey 2017:§x)相关联。

4.2行动二元原则

提出了现代粒子物理学的更先进的相对论量子理论通常在拉格朗日,路径基础的,形式主义中制定,其中关于该理论的对称性和相互作用的信息在动作中被编码,S.沃顿省,米勒和价格(2011)将这种形式主义作为一个基础,建议行动对称必须反映为本体对称性。 特别是,沃顿商等。 声称,对于任何两种通过时空转换相关的实验布置(例如,在时间上的反射)不变,在同一时空转化中也必须保持不变。 这一原则,由沃顿等人提到。 作为行动二元性,对现实账户施加了非琐碎的限制。

值得注意的是,埃文斯,价格和沃顿(2013)认为,通过单独的偏振器的一对缠结的光子和单个光子通过两个偏振器通过单独的光子之间存在这样的动作对称。 因此,如果采用二元性熟悉,则应对动作 - 双实验中的相同本体中反映动作对称性。 拒绝动作二元性,这意味着两件事之一:对于单个光子的行为的行为之一必须反映在一对缠结的光子的典型量子行为的因果说明中,因此必须有逆转在一对缠结光子的典型量子行为的ontic状态λ的水平必须与单个光子的行为类似地归因于单个光子的行为,因此非竞光性更大地呈广泛通常假设,实际上并不是纠缠的二分钟量子系统独特的。 到目前为止,对于单个光子的行为通过两种偏振器通过两个偏振器来通过两个偏振器,基于时尚局部的局部性质具有完全良好的因果性解释,evans等人的参数。 这使得这对量子理论中的逆转性相同的案例。

5.交易解释

到目前为止,此条目已经考虑了两个最重要的激励争论,支持采用逆转性作为处理量子理论解释挑战的假设。 但这些动机并不是对量子理论的解释或模型的方式。 §6由一系列逆向型号的调查组成,但本节首先考虑了最突出的重新通知模型,交易解释。 由克莱默开发的20世纪80年代(Cramer 1980,1986,1988),交易解释受到轮车 - Feynman吸收器框架的严重影响,电动电动方法(见§1); 可以采用Wheeler-Feynman Schema来描述量子系统和在量子系统之间的单量子能量,动量等的微观交换。

在交易解释的核心,是“交易”:实际物理事件在正向演化量子状态ψ和后向复合 - 共轭物之间使用所谓的“握手”ψ*。 当量子发射器(例如激发状态下的振动电子或原子)是发射单量子(在这些情况下)时,源产生辐射场 - “提供”波。 类似于轮式Feynman描述,该领域在时间和后向前传播(以及空间)。 当该字段遇到吸收器时,产生新的字段 - “确认”波 - 同样地在时间和向后传播,因此在发射时的发射器处存在于发射器处的高级入射波。 吸收器产生的延迟场和发射器产生的先进领域完全取消了通过吸收器产生的发射器和发射器生产的发射器和先进领域产生的延迟场,并且在发射之前和光子的吸收之后; 仅在发射器和吸收器之间有辐射领域。 因此,交易完成了这个“握手”:提供报价和确认波的循环

重复,直到发射器和吸收器的响应足以满足所有量子边界条件......在此时交易完成的所有量子边界条件。 (爬坡1986:662)

来自潜在吸收剂的许多确认波可以在发射时在发射器上收敛,但量子边界条件通常可以仅允许单一交易形成。 目睹该过程的任何观察者都只会感知完成的交易,这将被解释为发射器和吸收器之间的粒子(例如,光子)的通过。

交易解释使波函数具有空间程度的真实物理波。 量子机械形式主义的波函数与交易机制的初始报价相同,并且折叠波函数与完成的交易相同。 因此,不认为是由波函数表示的量子颗粒,而是通过完成的交易,其中波函数仅是初始相位。 随着克莱默解释:

该交易可以涉及单个发射器和吸收器或多个发射器和吸收器,但是当在所有发射和吸收的所有基因座满足适当的边界条件时,它仅完成。 转移的颗粒没有独立的身份,与这些边界条件的满足无关。 (1986:666)

由吸收器产生的确认波的幅度与刺激它的入射波的局部幅度成比例,并且这反过来取决于它从源传播时接收的衰减。 因此,确认波的总幅度只是初始优惠波的绝对平方(在吸收器处评估),这产生了出生的规则。 由于出生的规则作为交易机制的产物,因此对观察者在测量行为中的作用没有特别意义。 “波浪函数的崩溃”被解释为交易的完成。

交易解释明确地解释了量子状态ψ是真实的,因此不构成尝试利用重新定位漏洞到排除ψ认知账户的定理。 此外,交易解释通过允许不兼容的可观察可同时对明确的值接受明确值来颠覆epr参数(Einstein等,1935)的困境,根据事务解释那

为每个潜在的吸收器带来全方位的可能结果,所有人都有“同时现实”。 吸收器相互作用,以使这些结果之一出现在交易中,使得折叠[波段]仅在这些结果中显现出一个。 (爬坡1986:668)。

然而,最重要的是,交易解释采用迟钝和高级波浪,并且在此过程中承认提供了与缠绕量子系统相关的非录像的“曲折”解释的可能性。

在转向交易解释的一个更为明显的反对之一之前,一般来说,若干互补描述这一交易过程的两个补充说明是有效的。 在一方面,存在对真实物理过程的描述,由发射器与吸收器之间的粒子的通过组成,即时间结合的实验者将观察到; 另一方面,在建立交易时,存在对仪器的优点和确认波的动态过程的描述。 后一种过程在普通时间序列中不能发生,尤其不能发生,因为施工的任何时间束缚观察者都无法检测到任何优点或确认波。 Cramer表明,“动态过程”应理解为“伪尺”序列中发生:

这里呈现的发射极 - 吸收器交易的陈述采用语义设备描述横跨光电灯的过程或时空间隔的过程,就像它在过程外部的时序中发生时一样。 提醒读者只是一种用于描述目的的教学公约。 该过程是AgOmporal的,唯一的观察到来自所有“步骤”的叠加,以形成最终交易。 (爬坡1986:661,FN.14)

这些步骤当然是循环的重复交换和确认波继续“直到净能量和其他保守量的净汇率满足系统的量子边界条件”(1986:662)。 这里存在强烈的感觉,即在伪时间中发生的任何过程根本不是一个过程,而是因为克拉默提醒,仅仅是“用于描述目的的教学惯例”。 无论是最好了解因转交解释的因果关系,在受保守的数量强调的过程中,与如何最好地理解这种假催效性过程密切相关。

Maudlin(2011)概述了克拉默理论中出现的一系列问题,因为交易机制的假透镜账户发生在所有。 由于时间束缚的观察者只能识别完成的交易,即,折叠的波段,因此未完成的波飞行功能从未实际存在。 由于迈马林的说法,由于初始优惠波与量子形式主义的波形,因此不存在提供量子机械概率所需的先进和延迟波的任何交换。 此外,Cramer对交易机制的博览会似乎表明,刺激顺序提议和确认波的确定性地发生,在任何解释中留下间切孔的间切孔可能提供量子力学的随机性质。 虽然这些问题很重要,但毛林承认他们可能确实对克莱默的理论特有。 毛林还规定了对衡量标准的量子力学模型,他声称对“任何倒退和转发影响造成事件的任何理论的理论来说,他声称的衡量模型”(2011:184)的衡量问题。

毛泽林对交易解释的主要反对铰接,即交易过程大概在吸收剂的固定性“刚刚坐在未来,等待吸收”(2011:182); 一个人不能认为现在的事件无法影响吸收剂的未来配置。 Maudlin提供了一个思想实验,以说明这种反对意见。 放射源被约束以发射左侧或右侧的β-粒子。 在右侧坐到1个单位的距离。 吸收器B也位于右侧,但距离2个单位,并在枢轴上构建,使其可以在左侧旋转。 在时间t0发射的β-颗粒将在时间t1被吸收器a吸收。 如果在时间t1之后,在吸收器A处未检测到β-颗粒,则吸收剂B在左侧迅速旋转以在时间2T1之后检测β-颗粒。

根据交易解释,由于存在两种可能的结果(在吸收器B的吸收器A或检测的检测到B)中,将有两个确认波从未来发送,每个吸收器都有一个。 此外,由于同样可能在吸收器处检测到β-粒子,因此这些确认波的幅度应该是相等的。 然而,如果吸收器B位于左侧,则来自吸收器B的确认波只能被送回发射器。 为了实现这种情况,不得检测β-粒子的吸收器A,因此必须已经确定了实验的结果。 从发射器处的吸收器B的确认波的发生率确保了β-粒子将被送到左侧,即使该波的幅度意味着这种情况的一半是这样的概率。 作为毛林(2011:184)如此简洁地说,“克莱默的理论崩溃”。

(本章完)

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