消除“不可能”：量子场论局域测量理论的最新进展

Sorkin（arXiv:gr-qc/9302018）与 Borsten、Jubb 和 Kells（arXiv:1912.06141）的论证表明，将量子测量理论从非相对论量子力学自然推广到相对论量子理论，会导致一个不可接受的结论：某一区域中的期望值依赖于在类空间隔区域所执行的酉操作。Sorkin 将此类情形称为“不可能测量”。我们将这些论证明确表述为一个具有归谬法逻辑形式的不可行定理，并探究其对量子场论（QFT）中测量的影响。Sorkin 式不可能测量情形清晰地揭示了这样一个启示：微观因果性本身不足以排除使用 Lüders 规则的相对论量子理论中的超光速信号传递。我们综述了三种用于表述 QFT 测量理论的不同方法，并分析它们对“不可能测量”问题的回应。其中两种方法是：Polo-Gómez、Garay 和 Martín-Martínez（arXiv:2108.02793）提出的基于探测器模型的测量理论，以及 Fewster 和 Verch（arXiv:1810.06512）提出的代数 QFT 测量框架。对 QFT 基础而言尤为有趣的是，它们具有可能蕴含关于如何在 QFT 中表示测量之普遍启示的共同特征。这些启示涉及动力学在消除“不可能测量”中的作用、放弃将局域代数作为区域中可执行操作之操作诠释，以及状态更新规则的诠释。最后，我们考察了基于历史的方法中“不可能测量”问题的形式，并讨论其余挑战。