Векторный формализм двух состояний

Векторный формализм двух состояний (TSVF) - это описание квантовой механики в терминах причинной связи, в которой настоящее вызвано квантовыми состояниями прошлого и будущего, взятыми в сочетании.

Теория

Векторный формализм двух состояний является одним из примеров симметричной во времени интерпретации квантовой механики (см. интерпретации квантовой механики ). Симметричные во времени интерпретации квантовой механики были сначала предложены Уолтером Шоттки в 1921, и позже несколькими другими учеными. Двухгосударственный векторный формализм был впервые разработан Сатоси Ватанабе [2] в 1955 году, который назвал его двойным выводным формализмом состояния-вектора (DIVF). Ватанабе предложил, чтобы информация, данная вперед развивающимися квантовыми состояниями 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 эволюционирует назад во времени от будущих граничных условий. Прошлые и будущие измерения, взятые вместе, дают полную информацию о квантовой системе. Работа Ватанабе была позже вновь открыта Якиром Ахароновым, Питером Бергманом и Джоэлем Лебовицем в 1964 году, который позже переименовал ее в двухгосударственный векторный формализм (TSVF). обычное предсказание , а также ретродикция может быть получена формально путем выделения начальных условий (или, наоборот, конечных условий) путем выполнения последовательностей операций по разрушению когерентности, тем самым устраняя влияние двух векторов состояний.

Вектор двух состояний представлен:

⟨ Φ | | Ψ ⟩

где государство ⟨ Φ | |эволюционирует назад из будущего, а государство | Ψ ⟩ rangle эволюционирует вперед из прошлого.

В Примере двухщелевого эксперимента первый вектор состояния эволюционирует от электрона, покидающего свой источник, второй вектор состояния эволюционирует назад от конечного местоположения электрона на экране детектирования, и комбинация векторов состояния вперед и назад определяет, что происходит, когда электрон проходит щели.

Формализм вектора двух состояний обеспечивает симметричное во времени описание квантовой механики и построен таким образом, чтобы быть инвариантом обращения времени . его можно использовать, в частности, для анализа предварительно и после выбранных квантовых систем. Основываясь на понятии двух состояний, Резник и Ахаронов построили симметричную во времени формулировку квантовой механики, которая охватывает как вероятностные наблюдаемые, так и непробабилистические слабые наблюдаемые.

Отношение к другой работе

С учетом подхода TSVF и с целью получения информации о квантовых системах, которые являются как до, так и после выбора, Якир Ахаронов, Дэвид Альберт и Лев Вайдман разработали теорию слабых значений .

В TSVF причинность симметрична во времени; то есть обычная цепочка причинности не просто обратная. Скорее, TSVF объединяет причинность как из прошлого (прямая причинность), так и из будущего (обратная причинность, или ретрокаузальность ).

Подобно теории де Бройля-Бома, ЦВФ дает те же предсказания, что и стандартная квантовая механика.[7] Лев Вайдман подчеркивает, что TSVF очень хорошо соответствует многомировой интерпретации Хью Эверетта .

Формализм вектора двух состояний имеет сходство с транзакционной интерпретацией квантовой механики, предложенной Джоном г. Кремером в 1986 году, хотя Рут Кастнер утверждала, что две интерпретации (транзакционный и вектор двух состояний) также имеют важные различия.[9] [10] он разделяет свойство симметрии времени с теорией поглотителя Уилера–Фейнмана Ричарда Фейнмана и Джона Арчибальда Уилера и с симметричными во времени теориями К. Б. Уортона и М. Б. Хини.

См. также

• Сатоси Ватанабе
• Якир Ахаронов
• Слабое измерение
• Эксперимент с задержкой выбора
• Теория поглотителя Уилера-Фейнмана
• Положительная операторная мера

Дальнейшее чтение

• Якир Ахаронов, Лев Вайдман: векторный формализм двух состояний квантовой механики: Обновленный обзор . В фильме: Хуан Гонсало Муга, Рафаэль сала Маято, Иниго Эгускиза (ред.): *Время в квантовой механике, Том 1, лекции по физике, том. 734, (представленный 21 мая 2001, версия 10 июня 2007)
• Лев Вайдман:векторный формализм двух состояний , arXiv: 0706.1347v1 (представлено 10 июня 2007 года)
• Лев Вайдман: обратное развитие квантовых состояний, журнал физики A: математические и теоретические, vol. 40, нет. 12, (представлено 25 июня 2006)
• Якир Ахаронов, Eyal Y. Gruss: двукратная интерпретация квантовой механики, arXiv: quant-ph / 0507269v1 (представлено 28 июля 2005)
• Eyal Gruss: предложение для телеологической интерпретации квантовой механики, arXiv: quant-ph / 0006070v2 (представлено 14 июня 2000 года, версия от 4 августа 2000 года)
• Якир Ахаронов, Лев Вайдман: полное описание квантовой системы в данный момент времени, журнал физики A: математический и общий том 24 номер 10, стр. 2315 ff., 1991, DOI 10.1088/0305-4470/24/10/018 ( реферат)
• Якир Ахаронов, Дэвид Альберт, Лев Вайдман: как результат измерения компонента спина частицы спина-1/2 может оказаться 100, Phys. Преподобный Летт. 60, С. 1351-1354, 1988 (аннотация)
• Якир Ахаронов, Питер г. Бергманн , Джоэл л. Лебовиц: временная симметрия в квантовом процессе измерения, физический обзор B., vol. 134, нет. 6, PP. 1410-1416, 1964
• Якир Ахаронов и др. Измерение и коллапс в рамках векторного формализма двух состояний . Квантовые исследования: математика и основы