量子因果关系与相干叠加中实在性的涌现
量子物理
2020-05-28 v3 物理学史与哲学
摘要
希尔伯特空间形式体系将因果性描述为初始实验条件与最终测量结果之间的统计关系,由表示这些条件态矢量的内积表达。这种因果性表示与经典观念——即因果性应由中间实在性的连续性来表达——存在根本冲突。量子力学本质上以相位敏感的叠加取代了实在性的连续性,所有这些叠加都必须发生干涉,才能产生可观测输入输出关系的正确条件概率。本文通过确定中间态能够具有实在外部效应的条件(由插入内积中的测量算符表示),探讨经典实在性观念与量子叠加之间的关系。研究表明,经典实在性在宏观层面涌现,其中测量分辨率的相关极限由经典解附近作用的方差给出。由此可以证明,客观实在性的经典观念仅在宏观层面涌现,在此层面观测受限于低分辨率,因为缺乏足够强的中间相互作用。该结果表明,因果性比客观实在性观念更为物理学所基本,这意味着量子物理与经典物理之间的表观矛盾可通过仔细区分可观测因果性与“外部”假想实在性的不可观测序列来化解。
引用
@article{arxiv.2001.11617,
title = {Quantum causality relations and the emergence of reality from coherent superpositions},
author = {Holger F. Hofmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.11617},
year = {2020}
}
备注
10 pages, clarification of assumptions added in the introduction, updated references. Contents based on the presentation at the 2019 conference on "Quantum Information Revolution: Impact to Foundations" held June 10-13 at Vaxjo, Sweden, to be published in Foundations of Physics