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量子实在论与宏观实在论:Leggett-Garg不等式实际检验了什么?

量子物理 2014-12-22 v1

摘要

宏观实在论(MR)认为,宏观系统总是确定地处于其可用的宏观可区分状态之一。Leggett-Garg(LG)不等式被推导出来,以便对该学说是否成立进行实验检验;它也常被视为贝尔不等式的时间版本。尽管最近对该不等式产生了兴趣,但关于其违反所表明的内容仍存在争议。在此我们解决了这一争议,该争议源于迄今为止对该问题的研究缺乏足够的普遍性和模型无关性。我们认为LG对MR的初始刻画并未选出一个特别自然的实在论立场,因此我们在此位置上阐述了一个操作上定义明确且动机充分的立场。我们证明,比LG条件弱得多的条件足以推导出该不等式:首先,其违反仅表明某些测量在操作层面上未能做到无干扰。我们阐述了三种不同的MR立场,并论证只有第一种立场可以被LG不等式违反所反驳。然而,第一种立场是有吸引力的,因此排除它仍然具有意义。在LG的论证中,非侵入可测量性假设起着关键作用。我们证明,这一概念在操作层面上的较弱概念(干扰)与系统属性本体层面上的较强概念(侵入性)之间存在歧义。本体非侵入性将是排除MR本身所必需的,但这一性质并非由MR蕴含,且其存在无法以模型无关的方式确立。因此,尽管存在形式上的相似性,贝尔不等式和LG不等式在方法论上并不对等。最后,我们反思了我们的分析对量子叠加教学的意义。

关键词

引用

@article{arxiv.1412.6139,
  title  = {Quantum- vs. Macro- Realism: What does the Leggett-Garg Inequality actually test?},
  author = {Owen J. E Maroney and Christopher G Timpson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1412.6139},
  year   = {2014}
}

备注

45 pp