Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Thuyết lượng tử không cần không gian Hilbert
Tóm tắt
Thuyết lượng tử không chỉ dự đoán xác suất mà còn cả các pha tương đối cho bất kỳ thí nghiệm nào liên quan đến việc đo lường một tập hợp các hệ thống tại các thời điểm khác nhau. Chúng tôi lập luận rằng bất kỳ công thức hoạt động nào của thuyết lượng tử cần một đại số của các đại lượng quan sát và một đối tượng tích hợp thông tin về các pha tương đối và xác suất. Đối tượng sau này chính là chức năng (độ)đồng nhất, được giới thiệu bởi cách tiếp cận lịch sử nhất quán trong thuyết lượng tử. Việc chấp nhận các pha tương đối như một thành phần nguyên thủy của bất kỳ thuyết lượng tử nào, giải phóng chúng tôi khỏi nhu cầu sử dụng không gian Hilbert và các đại lượng quan sát không giao hoán. Chúng tôi chỉ ra rằng các hiện tượng lượng tử được mô tả đầy đủ bởi một thuyết về các pha tương đối và xác suất không cộng dồn trên không gian pha cổ điển. Sự khác biệt duy nhất nằm ở loại đại lượng quan sát tương ứng với các phép đo chính xác. Lớp thuyết này không chịu ảnh hưởng từ các hệ quả của định lý Bell (nó không phải là thuyết xác suất Kolmogorov) và định lý Kochen–Specker (nó có “logic” phân phối). Chúng tôi thảo luận về các thuộc tính dự đoán của nó, ý nghĩa của giới hạn cổ điển và cố gắng xem liệu nó có thể được phân biệt thực nghiệm với thuyết lượng tử tiêu chuẩn hay không. Cấu trúc của chúng tôi mang tính hoạt động và thống kê, theo tinh thần của Copenhagen, nhưng làm cho khả năng tồn tại của một thuyết hiện thực, hình học cho các hệ lượng tử cá nhân trở nên hợp lý.
Từ khóa
#lượng tử #pha tương đối #xác suất không cộng dồn #không gian pha cổ điển #đại lượng quan sát #thuyết Kolmogorov #định lý Bell #định lý Kochen-SpeckerTài liệu tham khảo
J. von Neumann, The Mathematical Foundations of Quantum Mechanics (Princeton University Press, Princeton, 1996).
H. Everett, “Relative state formulation of quantum mechanics,” Rev. Mod. Phys. 29, 454 (1957).
B. DeWitt and N. Graham, eds., The Many Worlds Interpretation of Quantum Mechanics (Princeton University Press, Princeton, 1973).
R. B. Griffiths, “Consistent histories and the interpretation of quantum mechanics,” J. Stat. Phys. 36, 219 (1984).
R. Omnès, “Logical reformulation of quantum mechanics: I Foundations, J. Stat. Phys. 53, 893 (1988); The Interpretation of Quantum Mechanics (Princeton University Press, Princeton, 1994); “Consistent interpretations of quantum mechanics,” Rev. Mod. Phys. 64, 339 (1992).
M. Gell-Mann and J. B. Hartle, “Quantum mechanics in the light of quantum cosmology,” in Complexity, Entropy and the Physics of Information, W. Zurek, ed. (Addison Wesley, Reading, 1990); “Classical equations for quantum systems,” Phys. Rev. D 47, 3345 (1993).
J. B. Hartle, “Spacetime quantum mechanics and the quantum mechanics of spacetime,” in Proceedings on the 1992 Les Houches School, Gravitation and Quantisation, 1993.
J. S. Bell, “On the Einstein–Podolsky–Rosen paradox,” Physics 1, 195 (1964).
S. Kochen and R. P. Specker, “The problem of hidden variables in quantum mechanicsa,” J. Math. Mech. 17, 59 (1967).
A. Aspect, J. Dalibard, and G. Roger, “Experimental realization of Einstein–Podolsky– Rosen–Bohm gedanken experiment: A N's Inequalities,” Phys. Rev. Lett. 49, 91 (1982).
D. Bohm, “A suggested interpretation of the quantum theory in terms of hidden variables,” Phys. Rev. 85, 166 (1952).
D. Bohm and B. J. Hiley, The Undivided Universe (Routledge, London, 1993).
Y. Aharonov and D. Bohm, “Significance of electromagnetic potentials in the quantum theory,” Phys. Rev. 115, 485 (1959).
C. Anastopoulos and K. Savvidou, “Quantum mechanical histories and the berry phase,” quant-ph/0007093.
K. Savvidou, “The action operator in continuous time histories,” J. Math. Phys. 40, 5657 (1999).
J. J. Jauch, Foundations of Quantum Mechanics (Addison-Wesley, Reading, 1968).
E. B. Davies, Quantum Theory of Open System (Academic, London, 1976).
P. Busch, M. Grabowski, and P. J. Lahti, Operational Quantum Physics (Springer, Berlin, 1995).
R. G. Chambers, Phys. Rev. Lett. 5, 3 (1960).
J. Samuel and R. Bhandari, “General setting for Berry phase,” Phys. Rev. Lett. 60, 2339 (1988).
D. Suter, K. T. Mueller, and A. Pines, “Study of the Aharonov–Anandan quantum phase by NMR Interferometry,” Phys. Rev. Lett. 60, 1218 (1988).
F. Dowker and A. Kent, “On the consistent histories approach to quantum mechanics,” J. Stat. Phys. 82, 1575 (1996).
A. Kent, “Consistent sets yield contradictory inferences in quantum theory,” Phys. Rev. Lett. 78, 2874 (1997).
R. Griffiths and J. B. Hartle, “Comment on consistent sets yield contrary inferences in quantum theory,” Phys. Rev. Lett. 81, 1981 (1998).
R. Griffiths, “Consistent quantum counterfactuals,” Phys. Rev. A 60, 5 (1999).
C. J. Isham, “Topos theory and consistent histories:the internal logic of the set of all consistent sets,” Int. J. Theor. Phys. 36, 785 (1997).
R. D. Sorkin, “Quantum mechanics as quantum measure theory,” Mod. Phys. Lett. A 9, 3119 (1994).
R. D. Sorkin, “Quantum measure theory and its interpretation,” in Quantum Classical Correspondence, D. H. Feng and B. L. Huy, eds. (International Press, Cambridge, MA, 1997).
C. Anastopoulos, “Selection of preferred consistent sets,” Int. J. Theor. Phys. 37, 2261 (1998).
C. J. Isham, “Quantum logic and the histories approach to quantum theory,” J. Math. Phys. 35, 2157 (1994).
C. J. Isham and N. Linden, “Continuous histories and the history group in generalised quantum theory,” J. Math. Phys. 36, 5392 (1995).
C. J. Isham and N. Linden, “Quantum temporal logic and decoherence functionals in the histories approach to generalised quantum theory,” J. Math. Phys. 35, 5452 (1994).
E. Nelson, Quantum Fluctuations (Princeton University Press, Princeton, 1985).
J. S. Schwinger, “Brownian motion of a quantum oscillator,” J. Math. Phys. 2, 407 (1961).
L. V. Keldysh, “Diagram technique for nonequilibrium processes,” Zh. Eksp. Teor. Fiz. 47, 1515 (1964).
C. Anastopoulos, “Continuous-time histories:observables, probabilities, phase space structure and the classical limit,” quant-ph/0008052.
J. Klauder, “The action option and a Feynman quantization of spinor fields in terms of ordinary c-numbers,” Ann. Phys. 11, 123 (1959).
A. Khrennikov, “Einstein and Bell, von Mises and Kolmogorov:Reality and locality, frequency and probability,” quant-ph/0006016.
E. C. G. Stueckelberg, “Quantum theory in real Hilbert space,” Helv. Phys. Acta 33, 727 (1960).
A. Kent, “Quasiclassical dynamics in a closed quantum system,” Phys. Rev. A 54, 4670 (1996).
D. M. Greenberger, M. A. Horne, and A. Zeilinger, “Going beyond Bell's theorem” in Bell's Theorem, Quantum Theory and Conceptions of the Universe, M. Kafatos, ed. (Kluwer Academic, Dordrecht, 1989).
N. J. Woodhouse, Geometric Quantization (Oxford University Press, Oxford, 1992).
C. J. Isham, “Topological and global aspects of quantum theory,” in Proceedings of the 1983 Les Houches School, Relativity, Groups and Topology II.
G. S. Agarwal, “Perspective of Einstein–Podolsky–Rosen spin correlations in the phase space formulation for arbitrary values of the spin,” Phys. Rev. A 47, 4608 (1993).
C. Isham, N. Linden, K. Savvidou, and S. Schreckenberg, “Continuous time and consistent histories,” J. Math. Phys. 37, 2261 (1998).
K. Savvidou, “Continuous time in consistent histories,” gr-qc/9912076.