由 Wigner 朋友情景的无时间表述导出的广义概率规则
量子物理
2021-08-18 v4
摘要
量子测量问题可视为量子力学所规定两种替代动力学之间的张力:波函数的幺正演化和测量发生瞬间的态更新规则(或“坍缩”)。著名的 Wigner 朋友思想实验构成了悖论情景:不同观测者(其中之一被另一人观测)对同一相互作用给出不同描述,其一——朋友——通过态更新,另一——Wigner——通过幺正演化。这可能导致 Wigner 与他的朋友对同一后续测量结果赋予不同概率。本文中,我们应用 Page-Wootters 机制(PWM)作为 Wigner 朋友类情景的无时间描述。我们表明,PWM 内用于赋予两时条件概率的标准规则需要修改以应对 Wigner 朋友思想实验。我们确定了此类修正规则以赋予两时条件概率的三种主要定义,它们均在非 Wigner 朋友情景下退化为标准量子理论。然而,当应用于 Wigner 朋友设定时,每条规则赋予不同条件概率,可能以不同方式解决概率赋予悖论。此外,一条规则对 Wigner 与其朋友的测量结果联合概率分布定义良好的时刻施加严格限制,这单挑出那些 Wigner 的测量不扰动朋友记忆、且该概率在可收集统计意义上具有操作含义的情况。有趣的是,相同限制保证了所述测量结果满足一致历史框架的一致性条件。
引用
@article{arxiv.1911.09696,
title = {Generalized probability rules from a timeless formulation of Wigner's friend scenarios},
author = {Veronika Baumann and Flavio Del Santo and Alexander R. H. Smith and Flaminia Giacomini and Esteban Castro-Ruiz and Caslav Brukner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.09696},
year = {2021}
}
备注
12 pages (plus appendices), 2 figures. Accepted for publication in Quantum