从全量子动力学涌现的量子概率及能量守恒的作用

我们提出并研究一个用于产生量子概率 Born 规则的量子测量玩具模型。在该模型中，电子与局域光子模式相互作用，而光子模式耗散地耦合于局域光子库。我们对电子与光子的相互作用采用全量子力学描述，而光子模式的耗散动力学通过 Lindblad 主方程处理。通过为电子耦合局域光子与光子库设定双量子点结构，我们表明量子概率的 Born 规则可直接从微观量子动力学中涌现。我们进一步讨论了电子-光子耦合、失谐和光子耗散率等微观量如何决定量子动力学。令人惊讶的是，在无限长时间测量极限下，能量守恒已足以支配量子概率 Born 规则的涌现。对于有限时间测量，局域光子耗散率决定了测量完成的特性时间尺度，而其他微观量影响测量动力学。因此，在真实测量中，测得的概率由局域器件与量子力学波函数共同决定。