Warum sollte die Dynamik offener Quantensysteme immer linear sein?

Lassen Sie mich zunächst darauf hinweisen, dass es Theorien gibt, die nichtlineare Erweiterungen der Quantenmechanik vorschlagen (zB Weinbergs nichtlineare Quantenmechanik). Aber es gibt sehr starke Argumente gegen diese Ansätze. Hier sind meine Favoriten:

• Experimente. Wenn wir eine nichtlineare Quantenevolution haben könnten, sollte dies in Experimenten sichtbar werden. Dies ist jedoch nicht geschehen, und die Genauigkeit der Experimente setzt sehr scharfe Grenzen dafür, welche Art von Nichtlinearität noch möglich sein könnte. Ein paar Experimente habe ich hier aufgelistet: Experimenteller Nachweis der Linearität von Zuständen
• Schneller als leichte Kommunikation. Das Non-Cloning-Theorem aus der Quantenmechanik, das besagt, dass man einen unbekannten Quantenzustand nicht klonen kann, folgt leicht aus dem Linearitätspostulat der Quantenmechanik. Es ist jedoch auch notwendig, schnellere als Lichtkommunikation zu verbieten. Mit anderen Worten: Wenn Sie Nichtlinearitäten in Ihrer Zeitentwicklung zulassen, wäre eine Kommunikation schneller als Licht möglich. Dies wurde in verschiedenen Umgebungen und auf unterschiedlichem Niveau untersucht – lassen Sie mich nur die Ableitung in Weinbergs Modell des nichtlinearen qm von Polchinski ( https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.66.397 ) und mehr erwähnen neuere und abstraktere Herleitungen in https://arxiv.org/abs/1411.1768 und https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/037596019090786N)
• Immens leistungsfähige Quantencomputer. Es gibt ein interessantes Argument von Abrams und Lloyd ( https://arxiv.org/abs/quant-ph/9801041 ), das besagt, dass, wenn die Quantenevolution nicht linear wäre, dies ausgenutzt werden könnte, um NP-vollständige Probleme und sogar #P vollständige Probleme in polynomieller Zeit - und das scheint nach allem, was wir wissen, nicht möglich zu sein.