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任何承认维格纳朋友型多智能体悖论的理论在逻辑上都是上下文相关的

量子物理 2025-10-08 v2

摘要

维格纳朋友场景通过将智能体及其存储测量结果的记忆建模为物理量子系统,拓展了量子理论的边界。我们将这些思想扩展到量子理论之外,并追问:在哪些物理理论中,以及在何种假设下,对彼此测量结果进行逻辑推理的智能体会遇到明显的悖论?为解决此问题,我们证明了维格纳朋友型多智能体悖论与一般理论中的上下文性之间的联系:如果在一个物理理论中建模的智能体在使用该理论进行推理时(基于他们如何推理和描述测量的某些假设)得出矛盾,那么该理论必须承认逻辑形式的上下文关联。这也建立了海森堡割线与一般理论中测量上下文这两个不同基本概念之间的联系,并特别指出量子弗劳里格-雷纳悖论是逻辑上下文性的一个证明。此外,我们识别了此类悖论在一般理论中以及量子理论特有的结构性质。例如,我们证明,承认对应于n-循环上下文性场景的极值顶点行为理论,无需后选择即可承认维格纳朋友型悖论,而任何基于n-循环场景的量子维格纳朋友悖论都必然涉及后选择。进一步地,我们基于一个涉及对单个系统进行连续测量的真实上下文性场景,构建了一个多智能体悖论,表明不同子系统之间的贝尔非定域关联并非维格纳朋友悖论所必需。我们的工作提供了一种通过解构多智能体物理悖论背后的假设来研究物理理论结构及其信息论资源的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.03874,
  title  = {Any theory that admits a Wigner's Friend type multi-agent paradox is logically contextual},
  author = {Nuriya Nurgalieva and V. Vilasini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.03874},
  year   = {2025}
}

备注

39+16 pages. Both authors contributed equally to this work. Initial versions of some of these results were included in NN's PhD thesis (ETH Zurich, 2023). v2 includes additional citations and clarifications in the outlook section