Теорема Пьюзи – Барретта – Рудольфа
Пьюзи -Барретта-Рудольфа ( PBR ) Теорема [1] — это запретная теорема в основах квантовой теории , предложенная Мэтью Пьюзи, Джонатаном Барреттом и Терри Рудольфом (в честь которого названа теорема) в 2012 году. Она имеет особое значение для того, как можно интерпретировать природу квантового состояния .
Что касается некоторых реалистических теорий скрытых переменных , которые пытаются объяснить предсказания квантовой механики , теорема гласит, что чистые квантовые состояния должны быть «онтическими» в том смысле, что они напрямую соответствуют состояниям реальности, а не «эпистемическими» в том смысле, что что они представляют собой вероятностные или неполные состояния знаний о реальности.
Теорему PBR также можно сравнить с другими запретными теоремами, такими как теорема Белла и теорема Белла-Кохена-Спкера , которые, соответственно, исключают возможность объяснения предсказаний квантовой механики с помощью локальных теорий скрытых переменных и неконтекстуальных теорий скрытых переменных. . Точно так же можно сказать, что теорема PBR исключает теории скрытых переменных, независимые от подготовки , в которых квантовые состояния, подготовленные независимо, имеют независимые описания скрытых переменных.
Этот результат был назван физиком-теоретиком Энтони Валентини «самой важной общей теоремой, касающейся основ квантовой механики со времен теоремы Белла ». [2]
Теорема [ править ]
Эта теорема, впервые появившаяся в виде arXiv препринта [3] и впоследствии был опубликован в журнале Nature Physics , [1] касается интерпретационного статуса чистых квантовых состояний. Согласно классификации моделей скрытых переменных Харригана и Спеккенса, [4] интерпретация квантовой волновой функции можно отнести либо к ψ -онтическому, если «каждое полное физическое состояние или онтическое состояние в теории согласуется только с одним чистым квантовым состоянием», либо к ψ -эпистемическому, «если существуют онтические состояния, которые согласуются более чем с одним чистым квантовым состоянием. " Теорема PBR доказывает, что либо квантовое состояние является ψ -онтическим, иначе незапутанные квантовые состояния нарушают предположение о независимости приготовления, что повлечет за собой действие на расстоянии .
В заключение мы представили запретную теорему , которая — по модулю допущений — показывает, что модели, в которых квантовое состояние интерпретируется как простая информация об объективном физическом состоянии системы, не могут воспроизвести предсказания квантовой теории. Результат находится в том же духе, что и теорема Белла, которая утверждает, что ни одна локальная теория не может воспроизвести предсказания квантовой теории.
- Мэтью Ф. Пьюзи, Джонатан Барретт и Терри Рудольф, «О реальности квантового состояния», Nature Physics 8 , 475-478 (2012).
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Пьюзи, МФ; Барретт, Дж.; Рудольф, Т. (2012). «О реальности квантового состояния». Физика природы . 8 (6): 475–478. arXiv : 1111.3328 . Бибкод : 2012NatPh...8..476P . дои : 10.1038/nphys2309 . S2CID 14618942 .
- ^ Райх, Евгения Самуэль (17 ноября 2011 г.). «Квантовая теорема потрясает основы» . Природа . дои : 10.1038/nature.2011.9392 . S2CID 211836537 . Проверено 20 ноября 2011 г.
- ^ Пьюзи, Мэтью Ф.; Барретт, Джонатан; Рудольф, Терри (2011). «Квантовое состояние не может быть интерпретировано статистически». arXiv : 1111.3328v1 [ квант-ph ].
- ^ Харриган, Николас; Спеккенс, Роберт В. (2010). «Эйнштейн, неполнота и эпистемический взгляд на квантовые состояния». Основы физики . 40 (2): 125–157. arXiv : 0706.2661 . Бибкод : 2010FoPh...40..125H . дои : 10.1007/s10701-009-9347-0 . ISSN 0015-9018 . S2CID 32755624 .
Внешние ссылки [ править ]
- Дэвид Уоллес (18 ноября 2011 г.). «Гостевой пост: Дэвид Уоллес о физичности квантового состояния» . Журнал Discover (блог) . Издательство Калмбах . Проверено 20 ноября 2011 г.
- «Исследование показывает, что квантовая волновая функция является реальным физическим объектом» . Слэшдот . 18 ноября 2011 года . Проверено 20 ноября 2011 г.
- Мэтт Лейфер (20 ноября 2011 г.). «Можно ли квантовое состояние интерпретировать статистически?» . Блог Математика — Физика — Квантовая теория . Проверено 24 ноября 2011 г.
- Лейфер, Мэтт (2014). «Реально ли квантовое состояние? Расширенный обзор теорем о ψ-онтологии». Кванта . 3 (1): 67–155. arXiv : 1409.1570 . дои : 10.12743/quanta.v3i1.22 . ISSN 1314-7374 . S2CID 119295895 .
