波函数不可能为真实波：那么我们能否谈论粒子的本体论
量子物理
2022-10-10 v1
摘要
波函数是穿过我们装置的物理实在吗？它是真实波，还是仅用于计算测量结果概率的数学工具？量子力学(QM)的不同诠释对此问题给出不同回答。本文表明，当引入狭义相对论时，假设波函数为真实波会与QM的预言相矛盾。因此，本文聚焦于猜想在装置中运动的是粒子、且粒子在波函数约束下运动的那些诠释。与此图景相符的de Broglie Bohm诠释假定粒子沿连续轨迹运动。然而，连续轨迹的观念已被证明会导致与量子预言的矛盾，故此处不考量该诠释。S. Gao猜想粒子处于永久随机且不连续的运动(RDM)中。由于它时刻在位置间跳跃，某一时刻所占位置的总体由波函数的绝对值平方给出。作为该想法的动机，Gao论证若带电粒子同时处于两个或更多位置，粒子的副本将相互排斥，摧毁波函数。本文证明量子形式体系使此动机不成立。尽管反驳了该动机，此处仍考察RDM诠释。我们审视该诠释的几个问题，并证明除一个似乎无解的问题外，它们均不与QM预言产生任何可观测矛盾。总之，似乎广为流传的QM诠释无一免于矛盾。
引用
@article{arxiv.2210.03530,
title = {The Wave Function Cannot be a Real Wave Then Can We Speak of an Ontology of Particles},
author = {Sofia Wechsler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.03530},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication by the Journal of Quantum Information Science, volume 12 no. 4, December 2022