Wie macht die Viele-Welten-Interpretation die Messung einheitlich?

Macht die Viele-Welten-Interpretation von QM den Messprozess (Kollaps der Wellenfunktion) zu einer einheitlichen Transformation? Wenn ja, wie macht es das?

Wenn wir ein "Objekt"-Qubit im Zustand haben

| Q 1 ⟩

und ein "Meter"-Qubit im Zustand

| Q 2 ⟩

Was ist dann die Messmatrix hier?

Da die Messung einen alten Zustand des „Meter“-Qubits löschen sollte, wie kann es dann einheitlich sein?

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Antworten (1)

Messung ist nicht dasselbe wie Wellenfunktionskollaps. Eine Messung ist eine Interaktion, die Informationen über ein System erzeugt, die auf mehrere andere Systeme kopiert werden können. Eine solche Interaktion kopiert nicht alle Informationen im Zustand eines Systems, sondern nur die Informationen, die in einem Satz orthogonaler Projektoren instanziiert werden, siehe

http://arxiv.org/abs/1212.3245 .

Dies widerspricht nicht dem No-Cloning-Theorem, das das Kopieren des gesamten Inhalts der Informationen im Zustand eines Systems verbietet, aber nicht das Kopieren der oben genannten spezifischen Informationen.

Sie fragen, was der Messoperator für ein Qubit ist, das auf einem anderen gemessen wird. Wenn sie in der Berechnungsgrundlage gemessen werden | 0 ⟩ , | 1 ⟩ dann wird eine perfekte Messung durch kontrolliertes Nicht dargestellt U = | 00 ⟩ ⟨ 00 | + | 01 ⟩ ⟨ 01 | + | 10 ⟩ ⟨ 11 | + | 11 ⟩ ⟨ 10 | , die einheitlich ist.

Wenn das gemessene Qubit in der Berechnungsbasis scharf ist und das Meter-Qubit drin ist | 0 ⟩ dann ist der Endzustand des Mess-Qubits derselbe wie der des gemessenen Qubits.

Wenn der Zustand des gemessenen Qubits in der Berechnungsbasis nicht scharf ist und das Meter-Qubit in ist | 0 ⟩ , dann bekommen wir

( a | 0 ⟩ + β | 1 ⟩ ) | 0 ⟩ → a | 00 ⟩ + β | 11 ⟩ .

Die Art und Weise, dies zu interpretieren, ist, dass es zwei Versionen von jedem Qubit gibt, eine im Zustand | 0 ⟩ , der andere im Staat | 1 ⟩ . Da das Zähler-Qubit mit anderen Systemen interagiert, werden auch sie in zwei Versionen unterschieden, eine für jedes mögliche Ergebnis. Diese verschiedenen Versionen der einzelnen Systeme interagieren nicht miteinander, sodass Sie sie nicht sehen können. Da sich die resultierenden Versionen jeweils ungefähr wie das von der klassischen Physik beschriebene Universum verhalten, werden sie Universen genannt. Dies alles geschieht einheitlich. Sehen

http://arxiv.org/abs/quant-ph/0104033 .

Der alte Stand wird nicht gelöscht, sondern zunächst so aufbereitet, dass die Messung die gewünschte Information liefert.

Wie kann eine Messung ablaufen, ohne zusammenzubrechen und trotzdem eine Antwort zu erzeugen, die beliebig oft kopiert werden kann? Kennen Sie nicht das "No-Cloning-Theorem"?
@Sofia, ich vermute, er kennt das No-Cloning-Theorem. Die Messung ( a | 0 ⟩ + β | 1 ⟩ ) | 0 ⟩ → a | 00 ⟩ + β | 11 ⟩ stellt kein Klonen des Staates dar a | 0 ⟩ + β | 1 ⟩ . Ein Klon besteht aus zwei Kopien des Staates, dh ( a | 0 ⟩ + β | 1 ⟩ ) ⊗ | 0 ⟩ → ( a | 0 ⟩ + β | 1 ⟩ ) ⊗ ( a | 0 ⟩ + β | 1 ⟩ )
@lionelbrits: Nein, Lionel, es war ein weiterer Grund, warum ich Einwände gegen das Klonen hatte. Er sagt: „Eine Messung ist eine Interaktion, die Informationen über ein System produziert, die auf mehrere andere Systeme kopiert werden können.“ Das ist Klonen, dh das Erstellen anderer Systeme mit der gleichen Wellenfunktion. Ich bin nicht einverstanden! Die Messung (α|0⟩+β|1⟩)|0⟩→α|00⟩+β|11⟩, ich meine, selbst wenn die Messung viele Male wiederholt wird, wird uns niemals sagen, was α und β sind, sondern nur, was es ist |α|^2 und |β|^2. Wir müssen die Apparatur auf verschiedene Weise verändern und Messungen durchführen, um auf α und β schließen zu können.
Nun, es handelt sich nur um Klonen, wenn vollständige Informationen auf mehrere andere Systeme kopiert werden. Aber unvollständige Informationen werden kopiert, was nur Verstrickung ist. Messung ist die Verschränkung der Apparatur mit dem zu messenden System.
@lionelbrits : Ich muss alles auf morgen verschieben. Es wird ein sehr schwieriger Tag, sehr schlechtes Wetter war angesagt und ich muss reisen. Also muss ich Vorbereitungen treffen. „Wir sehen uns morgen Nachmittag oder so.
@lionelbrits, ich verstehe deinen Punkt, aber aufgrund deiner Erklärung. Aus alanfs Worten "Informationen über ein System, das auf mehrere andere Systeme kopiert werden kann" habe ich verstanden, dass er den gesamten Zustand des untersuchten Systems kopieren möchte , was unmöglich ist. Obwohl es einige Dinge gibt, die nicht gut arrangiert sind, aber bis morgen.
Nein. Zu sagen, dass es Informationen über ein System gibt, die auf andere kopiert werden können, bedeutet nicht, dass alle Informationen über dieses System kopiert werden, und tatsächlich werden nicht alle kopiert. Die kopierten Informationen sind die Informationen, die in einem bestimmten Satz orthogonaler Projektoren instanziiert werden.
@alanf: wärst du nicht so freundlich, diese Erklärung in deine Antwort einzufügen? Somit würden jegliche Missverständnisse vermieden.
Ich habe meinen Beitrag über viele Wörter gelöscht, weil ich davon krank bin. Wir können nur wissen, was in unserer Welt passiert. Wenn jemand glaubt, dass die Einheitlichkeit gerettet werden kann, indem man Welten erfindet, in die wir nicht hineinkommen, wünsche ich ihm viel Freude daran. Den Zusammenbruch können viele Welten nicht retten, aber es nützt nichts, dies festzuhalten, denn wer daran glaubt, würde immer mehr Ad-hoc- Argumente erfinden, wie Kinder, die etwas wollen. dass die Eltern nicht einverstanden sind.
@Hipnosifl Ich weiß nicht, wer vom MI besessen ist. Ich habe meine Antwort gelöscht, weil ich davon krank bin. Der Zusammenbruch kann von vielen Welten nicht gelöst werden, weil nicht bekannt ist, was ihn verursacht. Es ist nicht sicher, ob die Dekohärenz beim Kontakt mit dem makroskopischen Apparat den Kollaps hervorruft – siehe Verschränkungen, wo wir mehr als einen Apparat haben, und wir können nicht einmal sagen, zu welchem ​​Zeitpunkt die Welten erzeugt werden. Aber es wird nichts helfen, denn wer diese Welten um jeden Preis will, würde endlos argumentieren und neue und neue Ad-hoc-Argumente erfinden. Also, angenehme Reise in andere Welten.
@Sofia: Was ist ad hoc daran, die Bewegungsgleichungen von Quantensystemen auf alles anzuwenden und ihre Konsequenzen auszuarbeiten? Wir können genaue Vorhersagen über die Erwartungswerte von Observablen machen und darüber, welche Systeme Interferenzen und Verschränkungen aufweisen werden. Die "Welten" sind eine entfernte und unwichtige Konsequenz von all dem Zeug. Sie sind zwangsläufig vage, da es immer zu Interferenzen kommt, zB - Elektronen in Atomen. Da niemand noch nie einen Dinosaurier gesehen hat, sondern nur Dinosaurierskelette, lehnen Sie die Existenz von Dinosauriern ab?
@alanf hast du die Skelette dieser vielen Welten gesehen? Eine Ad-hoc-Annahme ist eine Annahme, die durch keine Beweise gestützt wird und nur zur Erklärung Ihrer Theorie gemacht wird. Eine plausible Annahme ist eine, die auch andere Experimente erklärt.
@sofia: Die Existenz des Multiversums ergibt sich aus der einzigen bekannten Erklärung für Einzelpartikelinterferenz, Verschränkung usw., ebenso wie die Existenz von Dinosauriern aus der einzigen bekannten Erklärung ihrer Skelette folgt. Das MWI führt keine Ad-hoc-Qualifikationen der Quantenmechanik ein. Auch eine Unterstützung macht keinen Sinn. Jeder gegebene Beweis ist mit einer unendlichen Reihe von Theorien kompatibel, sodass er keine bestimmte Theorie in dieser Reihe unterstützen kann. Aber es kann eine Theorie widerlegen, siehe „Logik der wissenschaftlichen Entdeckung“ und „Realismus und das Ziel der Wissenschaft“ von Karl Popper.
@alanf Ich entschuldige mich, aber da ist so "Papst" in der Physik. Was Popper gesagt hat, ist also gleichberechtigt mit dem, was jeder andere Wissenschaftler gesagt hat. Die Skelette der Dinosaurier wurden gesehen, sie fallen in der geologischen Epoche mit der Epoche anderer riesiger Reptilien zusammen, mit anderen Zeugnissen der Flora und Fauna dieser Epoche, also ist es nicht so, wie Sie sagen. Aus diesem Grund ist MWI ad hoc, die Dinosaurier jedoch nicht. Darüber hinaus ist das MWI mit Verstrickungen uneins . Was werden wir also tun, Verstrickungen leugnen, die eine experimentelle Tatsache sind, und Welten bewahren, die niemand durch irgendwelche Apparate wahrgenommen hat?
@sofia: Sie haben das Argument gegen die Unterstützung nicht beantwortet. Hast du eine Antwort? Ich habe Sie an Popper verwiesen, um mehr Details zu erfahren, als ich in einen Kommentar einbauen könnte. Ad hoc bedeutet, dass eine Idee zur Lösung eines bestimmten Problems erfunden wurde und keine anderen Auswirkungen hat. Der MWI ist eine Erklärung dafür, wie die Welt funktioniert, keine erfundene Lösung für ein einzelnes Problem, im Gegensatz zum Zusammenbruch. Der MWI steht nicht im Widerspruch zur Verschränkung, er hilft, die Verschränkung zu erklären, siehe arxiv.org/abs/quant-ph/9906007 arxiv.org/abs/1109.6223 .
@alanf Ich muss nicht sehen, was verschiedene Leute über MWI gesagt haben. Diese Idee fällt vor die Verschränkungen und vor die Erhaltung der Materie. Universen zu erschaffen bedeutet, mehr Materie in Mengen zu erschaffen, die benötigt werden, um Universen zu füllen. Unser Universum ist durch einen Urknall entstanden. Wie entstehen diese Universen? Durch ein Elektron, das auf eine Fotoplatte fällt? Und wie können Universen verstrickt werden? Nun, es tut mir leid, aber ich werde keine 24 Seiten lesen, wir können es im Chatraum besprechen, wo Sie mir sagen können, was der Artikel Ihnen gesagt hat . Ich bin bereit, Ihnen nicht den Autoren des Artikels zu antworten .
@alanf Gerne.
Wie macht die Viele-Welten-Interpretation die Messung einheitlich?
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