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玩具不能玩:Spekkens 理论中的物理主体

量子物理 2023-02-15 v2

摘要

信息是物理的,而一个物理理论若要具有普适性,就应将观察者建模为物理系统,并具备具体的记忆以存储通过实验与推理获得的信息。本文在 Spekkens 玩具理论中处理这些问题——该理论是一种非语境的认知受限模型,部分地模仿了量子力学的行为。我们提出了一种对主体、记忆、测量、条件作用与信息处理的物理实现进行建模的方法。我们发现玩具主体的行为受到严重限制:尽管理论中存在非正交态,物理主体却无法有意识地制备它们。它们的记忆也受限:主体无法忘记一个系统处于两个任意态中的哪一个。最后,我们形式化了关于其他主体实验进行推断的过程,并建模了如 Wigner 之友这类多主体实验。与量子理论或盒子世界不同,在玩具理论中,当物理主体彼此推理对方的知识时不会出现不一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.07445,
  title  = {Toys can't play: physical agents in Spekkens' theory},
  author = {Ladina Hausmann and Nuriya Nurgalieva and Lídia del Rio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.07445},
  year   = {2023}
}

备注

18 + 19 pages, Added pedagogical review of the toy theory for small systems. Version accepted for publication