现象学量子力学 I：量子可观测量现象学

我们提出一个练习，尝试仅从现象学观察中推导量子力学的形式体系。唯一允许的输入是通过对量子系统进行顺序探测获得的；不允许对底层数学结构进行任何预设。我们证明，在此基础上，确实可以推导出一个完整的、功能齐全的、植根于希尔伯特空间结构的形式体系。然而，由此产生的形式体系——双轨迹形式体系——与标准的以状态为中心的表述显著不同。在本文的第一部分，我们分析了涉及量子可观测量顺序测量的各种实验结果。这些结果通过现象学多时间概率分布进行定量描述，这些分布从实验数据中估计得出。我们的第一个结论是，描述这些实验的理论必须是非经典的：测量序列不能解释为对代表系统可观测量的单一轨迹的采样。所研究系统的非经典性质体现在一系列观察到的现象中，包括量子干涉、量子芝诺效应以及所测可观测量之间的不确定关系。