Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Два вектор состояния формализм ( TSVF ) представляет собой описание квантовой механики в терминах причинно - следственной связи , в котором настоящее обусловлено квантовых состояниях прошлого и будущего , взятом в сочетании.

Теория [ править ]

Векторный формализм с двумя состояниями является одним из примеров симметричной по времени интерпретации квантовой механики (см. Интерпретации квантовой механики ). Симметричные по времени интерпретации квантовой механики были впервые предложены Уолтером Шоттки в 1921 году [1], а затем несколькими другими учеными. Формализм вектора двух состояний был впервые разработан Сатоси Ватанабе [2] в 1955 году, который назвал его формализмом двойного вывода вектора состояний (DIVF). Ватанабэ предположил, что информация, предоставляемая эволюционирующими квантовыми состояниями.не полный; скорее, для описания квантового состояния требуются как вперед, так и назад развивающиеся квантовые состояния: первый вектор состояния, который эволюционирует от начальных условий к будущему, и второй вектор состояния, который развивается назад во времени из будущих граничных условий. Прошлые и будущие измерения, вместе взятые, предоставляют полную информацию о квантовой системе. Позднее работа Ватанабе была переоткрыта Якиром Аароновым , Питером Бергманном и Джоэлем Лебовицем в 1964 году, которые позже переименовали ее в векторный формализм с двумя состояниями (TSVF). [3] Обычное предсказание , а также ретроспективность, может быть получен формально путем выделения начальных условий (или, наоборот, конечных условий) путем выполнения последовательности операций, разрушающих когерентность, тем самым нейтрализуя влияние двух векторов состояния. [4]

Два вектора состояния представлено:

где государство развивается в обратном направлении из будущего, а государство развивается из прошлого.

В примере эксперимента с двумя щелями первый вектор состояния развивается из электрона, покидающего его источник, второй вектор состояния развивается в обратном направлении от конечного местоположения электрона на экране обнаружения, и комбинация движущихся вперед и назад векторов состояния определяет, что происходит, когда электрон проходит через щели.

Векторный формализм с двумя состояниями обеспечивает симметричное во времени описание квантовой механики и построен так, чтобы быть инвариантным относительно обращения времени . [5] Его можно использовать, в частности, для анализа квантовых систем до и после отбора. Основываясь на понятии двух состояний, Резник и Ааронов построили симметричную по времени формулировку квантовой механики, которая охватывает вероятностные наблюдаемые, а также маловероятные слабые наблюдаемые. [6]

Отношение к другой работе [ править ]

Принимая во внимание подход TSVF, а также для того, чтобы получить информацию о квантовых системах, которые были выбраны как до, так и после, Якир Ааронов, Дэвид Альберт и Лев Вайдман разработали теорию слабых значений .

В TSVF причинность симметрична во времени; то есть обычная причинно-следственная связь не может быть просто обращена вспять. Скорее, TSVF сочетает в себе причинность как из прошлого (прямая причинность), так и из будущего (обратная причинность или ретропричинность ).

Подобно теории де Бройля – Бома , TSVF дает те же предсказания, что и стандартная квантовая механика. [7] Лев Вайдман подчеркивает , что TSVF подходит очень хорошо с Хью Эверетта «s интерпретацией многих миров , [8] с той разницей , что начальные и конечные условия выделят один филиал (волновых функции нашего мира). [9]

Формализм вектора двух состояний имеет сходство с транзакционной интерпретацией квантовой механики, предложенной Джоном Г. Крамером в 1986 году, хотя Рут Кастнер утверждала, что две интерпретации (транзакционный вектор и вектор с двумя состояниями) также имеют важные различия. [10] [11] Он разделяет свойство временной симметрии с Уилера-Фейнмана абсорбера теории по Ричард Фейнман и Уилер и с временем симметрична теории KB Уортон и MB Хини.

См. Также [ править ]

  • Сатоси Ватанабэ
  • Якир Ааронов
  • Слабое измерение
  • Эксперимент с отложенным выбором
  • Теория поглотителя Уиллера – Фейнмана
  • Положительная операторнозначная мера

Ссылки [ править ]

  1. ^ Шоттки, Уолтер (1921). "Das Kausalproblem der Quantentheorie als eine Grundfrage der modernen Naturforschung überhaupt" . Naturwissenschaften . 9 (25): 492–496. Bibcode : 1921NW ...... 9..492S . DOI : 10.1007 / bf01494985 . S2CID  22228793 .
  2. ^ Watanabe, Сатоси (1955). «Симметрия физических законов. Часть III. Прогнозирование и обратное действие». Обзоры современной физики . 27 (2): 179–186. Bibcode : 1955RvMP ... 27..179W . DOI : 10.1103 / RevModPhys.27.179 . ЛВП : 10945/47584 .
  3. ^ Якир Ааронов, Лев Вайдман: Защитные измерения векторов с двумя состояниями , в: Роберт Сонне Коэн, Майкл Хорн, Джон Дж. Стачел (ред.): Потенциальность, запутанность и страсть на расстоянии , квантово-механические исследования для AM Шимони, Том 2, 1997 г., ISBN 978-0792344537 , стр. 1–8, стр. 2 
  4. ^ Ааронова, Якир; Бергманн, Питер Г .; Лебовиц, Джоэл Л. (1964-06-22). «Временная симметрия в квантовом процессе измерения». Физический обзор . Американское физическое общество (APS). 134 (6B): B1410 – B1416. DOI : 10.1103 / Physrev.134.b1410 . ISSN 0031-899X . 
  5. ^ Майкл Диксон: нерелятивистская квантовая механика , Джереми Баттерфилд , Джон Эрман (ред.): Философия физики , Справочник по философии науки, Северная Голландия, Эльзевир, стр. 275–416, сноска на стр. 327
  6. ^ Резник, Б .; Ааронов, Ю. (1995-10-01). «Симметричная по времени формулировка квантовой механики». Physical Review . Американское физическое общество (APS). 52 (4): 2538–2550. arXiv : квант-ph / 9501011 . DOI : 10.1103 / physreva.52.2538 . ISSN 1050-2947 . PMID 9912531 . S2CID 11845457 .   
  7. ^ Аароны, Лев Vaidmann: О позиционных измерениях , которые не показывают бомовское положение частиц , в: Джеймс Т. Cushing , Артур Изобразительных, Шелдон Goldstein (ред.): Бомовские механики и квантовой теория: оценки , Kluwer Academic Publishers, 1996 , стр. 141–154, с. 141 , 147
  8. ^ Якир Ааронов, Лев Вайдман: Векторный формализм с двумя состояниями квантовой механики: обновленный обзор . В: Хуан Гонсало Муга, Рафаэль Сала Маято, Иньиго Эгускиза (ред.): Время в квантовой механике , том 1, лекции по физике 734, стр. 399–447, 2-е изд., Springer, 2008, ISBN 978-3540734727 , DOI 10.1007 / 978-3-540-73473-4_13, arXiv: Quant-ph / 0105101v2 (подано 21 мая 2001 г., версия от 10 июня 2007 г.) стр. 443 
  9. ^ Ааронова, Якир; Коэн, Элиаху; Ландсбергер, Томер (12 марта 2017 г.). «Двукратная интерпретация и макроскопическая временная обратимость» . Энтропия . 19 (3): 111. DOI : 10,3390 / e19030111 . ISSN 1099-4300 . 
  10. ↑ Рут Э. Кастнер, доклад, представленный на Кембриджской конференции 2014 года, Свобода воли и ретропричинность в квантовом мире, [1]
  11. ^ Авшалом С. Элицур , Элиаху Коэн: ретро-причинная природа квантовых измерений, выявленная частичными и слабыми измерениями , AIP Conf. Proc. 1408: Quantum Retrocausation: теория и эксперимент (13-14 июня 2011, Сан - Диего, Калифорния) , С. 120-131,. Дои : 10,1063 / 1,3663720 ( аннотация )

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Якир Ааронов, Лев Вайдман: Векторный формализм двух состояний квантовой механики: обновленный обзор . В: Хуан Гонсало Муга, Рафаэль Сала Маято, Иньиго Эгускиза (ред.): Время в квантовой механике , том 1, конспект лекций по физике, т. 734, стр. 399–447, 2-е изд., Springer, 2008 г., ISBN 978-3540734727 , DOI 10.1007 / 978-3-540-73473-4_13, arXiv: Quant-ph / 0105101v2 (представлено 21 мая 2001 г., версия 10 Июнь 2007 г.) 
  • Лев Вайдман: векторный формализм с двумя состояниями , arXiv: 0706.1347v1 (представлено 10 июня 2007 г.)
  • Вайдман, Лев (2007-03-07). «Обратно эволюционирующие квантовые состояния». Журнал физики A: математический и теоретический . IOP Publishing. 40 (12): 3275–3284. arXiv : Quant-ph / 0606208v1 . DOI : 10,1088 / 1751-8113 / 40/12 / s23 . ISSN  1751-8113 . S2CID  67843217 .
  • Якир Ааронов, Эяль Ю. Грусс: Двукратная интерпретация квантовой механики , arXiv: Quant-ph / 0507269v1 (представлено 28 июля 2005 г.)
  • Эяль Грусс: Предложение по телеологической интерпретации квантовой механики , arXiv: Quant-ph / 0006070v2 (представлено 14 июня 2000 г., версия от 4 августа 2000 г.)
  • Ааронов, Я; Вайдман, Л. (21 мая 1991 г.). «Полное описание квантовой системы в данный момент времени». Журнал физики A: математический и общий . IOP Publishing. 24 (10): 2315–2328. DOI : 10.1088 / 0305-4470 / 24/10/018 . ISSN  0305-4470 .
  • Ааронов, Якир; Альберт, Дэвид З .; Вайдман, Лев (1988-04-04). «Как результат измерения компоненты спина частицы со спином 1/2 может оказаться равным 100». Письма с физическим обзором . Американское физическое общество (APS). 60 (14): 1351–1354. DOI : 10.1103 / physrevlett.60.1351 . ISSN  0031-9007 . PMID  10038016 .
  • Ааронов, Якир; Коэн, Элиаху; Грусс, Эяль; Ландсбергер, Томер (26.07.2014). «Измерение и коллапс в векторном формализме двух состояний» . Квантовые исследования: математика и основы . ООО "Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа". 1 (1–2): 133–146. DOI : 10.1007 / s40509-014-0011-9 . ISSN  2196-5609 .