量子力学中结果的涌现
量子物理
2019-07-11 v2
摘要
持续将涌现概念作为科学方法的核心要素,使得量子力学结果问题中物理与哲学方面得以尽可能清晰地分离。该问题的哲学部分在于解释为何一个封闭系统具有确定的实验结果。其物理部分在于从数学上证明存在一个极限,在此极限下,幺正薛定谔动力学与导致不同结果的约化过程之间的矛盾,按明确陈述的判据变得可忽略,并使该判据尽可能客观。本文通过重新定义量子态的概念并找到约化时态变化的合适度量来解决物理问题。量子态的恰当定义并非希尔伯特空间中的射线或密度算子,而是一个等价类,由给定子空间中所有描述同一实验结果的密度算子组成。对于仅含与环境已整合子系统的系统,这些等价类可由投影算子数学表示,所得形式体系与 von Neumann 研究热力学第二定律所预言的熵增时所用的形式体系密切相关。然而,近孤立子系统仅通过其已整合子系统的相互作用被间接约化。孤立子系统的约化态即量子 discord 定义中所用的相同条件态。退相干理论的关键概念均可经调整以契合此量子态定义,从而形成原则上能解决量子测量问题各方面的一个统一理论。由此所得理论是弱客观的而非强客观的。
引用
@article{arxiv.1907.03456,
title = {Emergence of outcomes in quantum mechanics},
author = {Bradley A. Foreman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.03456},
year = {2019}
}
备注
28 pages; v2: reference 43 updated