Warum bedroht der Informationsverlust beim Quantenkollaps nicht den Determinismus?

Der Quantenkollaps bedroht absolut den Determinismus. Tatsächlich bedroht es sie nicht nur, sondern zerschmettert sie im üblichen Sinne des Wortes. Es gibt keine Menge an Informationen, die ich sammeln kann (auch nicht asymptotisch), um die genaue Ausgabe einer einzelnen Instanz eines allgemeinen Quantenexperiments vorherzusagen.

Das ist etwas, worüber Theoretiker so viel nachgedacht haben, dass sie irgendwann aufhören, es zu erwähnen. Aber es ist nicht weniger wahr.

Das Informationsverlustparadoxon betrifft eine schwache Quantenform des Determinismus. Dieser Determinismus lässt sich streng genommen nur innerhalb der Quantenmechanik formulieren. Sie besagt, dass wir, wenn wir ein Experiment unendlich oft wiederholen und somit die seinem Ausgang entsprechende quantenmechanische Wellenfunktion rekonstruieren können, auf eine deterministische Entwicklung dieser Wellenfunktion schließen können. Technisch ist dies an die Einheitlichkeit der Evolution des Quantenzustands gebunden .

Das Informationsparadoxon könnte bedeuten, dass sogar die Entwicklung der Wellenfunktion selbst nicht deterministisch sein wird. Dies ist eine Verletzung des Determinismus auf einer anderen Ebene als der quantenmechanische Kollaps.

Ich persönlich kann jedoch nicht sagen, dass ich die Menge an Aufmerksamkeit verstehe, die dem Informationsverlust-Paradoxon zuteil wird. Dies liegt daran, dass die operationalen Definitionen von Wellenfunktionen und Quantenzuständen von Natur aus nicht kosmologisch sind. Wenn wir einmal anfangen, nach globalen, kosmologischen Fragen zu fragen, können wir beispielsweise nicht davon ausgehen, dass wir ein Universum unendlich oft entwickeln lassen können, um seine Wellenfunktion zu rekonstruieren. Die Quantentheorie ist ihrer Konstruktion nach eine lokale Labortheorie, und es ist – zumindest für mich persönlich – nicht verwunderlich, dass sie auf Schwierigkeiten stößt, wenn sie außerhalb dieses Kontexts angewendet wird.

Fall Quantenkollaps:

Quantenkollaps ist nur ein Phänomen des Kollabierens einer Reihe von Quanteninformationen zu einer der Quanteninformationen bei der Messung. Durch Wiederholen der Messung können wir die gesamte Quanteninformation erhalten. Und damit nicht als deterministische Bedrohung zu betrachten (genauer: „Quantum Information is never lost“). Auch das Durchsehen vieler Weltinterpretationen ergibt die Bedeutung, dass die Menge niemals zu einer zusammenbricht, sondern auf dem ganzen Weg in verschiedenen Realitäten existiert.

Fall Schwarzes Loch:

Die Verdampfung von Schwarzen Löchern durch Hawking-Strahlung führt zu einem Informationsparadoxon, da es nach der Verdampfung keine Möglichkeit gibt, sich an die verlorenen Informationen zu erinnern. Aber es kann Lösungen für dieses Paradoxon geben, wie das Schwarze Loch niemals vollständig verdunstet und somit Informationen niemals verloren gehen können.

Auch für den Kommentar von @Charles: Kein Klonsatz besagt, dass Sie einen Quantenzustand sowieso nicht klonen können, oder mit anderen Worten, Quanteninformationen können nicht kopiert werden. Dies sagt Ihnen nichts über den Zusammenbruch der Wellenfunktion oder verlorene Quanteninformationen.