Eines der grundlegenden Postulate der Quantenmechanik ist, dass Zustände eines Systems lineare Kombinationen von Grund-/beobachtbaren Zuständen sind. Könnte jemand auf einige der Experimente hinweisen, die zu einem solchen Modell führten? Gibt es eine allgemeinere Theorie, die sich mit Zuständen befasst, die nichtlineare Funktionen der beobachtbaren Zustände sind, wobei die Quantenmechanik ihre Annäherung erster Ordnung ist?
Lassen Sie mich zunächst auf diesen Beitrag hinweisen: Ist das Universum linear? Wenn ja warum? wo Ron Maimon erklärt, warum es schwierig ist, sich die Quantenmechanik als nichtlineare Theorie vorzustellen.
Nun zu Experimenten. Lassen Sie mich zunächst darauf hinweisen, dass dies schwierig ist. Wie würden Sie direkt testen, ob die Quantenmechanik linear ist? Sie können lineare Superpositionen konstruieren (was getan wurde), aber das sagt Ihnen nicht, dass alle Zustände lineare Superpositionen sind. Solange Ihr Experiment die Quantenmechanik bestätigt, können Sie argumentieren, dass es auch die Linearität bestätigt, da sie so grundlegend ist.
Der einfachste Weg, die Linearität zu testen, besteht darin, alternative Theorien zu haben, gegen die getestet werden kann. Solche Theorien sind, wie oben ausgeführt, sehr schwierig zu konstruieren (und weil sie oft zu Inkonsistenzen führen).
Etwas prominentere Theorien sind die von Bialynicki-Birula und Mycielski und die von Weinberg . Beide Theorien können aus theoretischen Gründen angegriffen werden, wurden aber auch auf experimenteller Basis angegriffen: Die erste wurde (zum Beispiel) in den hier berichteten Experimenten getestet: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett .44.765 Der zweite wurde (zum Beispiel) in den Experimenten hier getestet: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.63.1031Es gibt auch indirektere Tests. Polchinski wies darauf hin, dass Weinbergs Theorie zur Möglichkeit einer superluminalen Kommunikation führen würde. Jeder Test, der versucht, superluminale Kommunikation zu finden, könnte daher (wenn er das Polchinski-Szenario testet) Weinbergs Theorie testen.
Lassen Sie mich abschließend auf den Artikel hier hinweisen: https://arxiv.org/pdf/1002.4673.pdf
lalala