論文の概要: Quantum tomography explains quantum mechanics
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.05294v5
- Date: Mon, 20 May 2024 17:50:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-22 19:47:36.649583
- Title: Quantum tomography explains quantum mechanics
- Title（参考訳）: 量子トモグラフィーは量子力学を説明する
- Authors: Arnold Neumaier,
- Abstract要約: 量子検出器を構成するものに対する示唆的な概念は、論理的に不可能な測定の定義につながる。
量子状態、量子検出器、量子プロセス、量子機器のための様々な形態の量子トモグラフィについて論じる。
新しいアプローチは、従来の基礎よりも実践に近いものです。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Starting from a new principle inspired by quantum tomography rather than from Born's rule, this paper gives a self-contained deductive approach to quantum mechanics and quantum measurement. A suggestive notion for what constitutes a quantum detector and for the behavior of its responses leads to a logically impeccable definition of measurement. Applications to measurement schemes for optical states, position measurements and particle tracks demonstrate the applicability to complex realistic experiments without any idealization. The various forms of quantum tomography for quantum states, quantum detectors, quantum processes, and quantum instruments are discussed. The traditional dynamical and spectral properties of quantum mechanics are derived from a continuum limit of quantum processes, giving the Lindblad equation for the density operator of a mixing quantum system and the Schr\"odinger equation for the state vector of a pure, nonmixing quantum system. Normalized density operators are shown to play the role of quantum phase space variables, in complete analogy to the classical phase space variables position and momentum. A slight idealization of the measurement process leads to the notion of quantum fields, whose smeared quantum expectations emerge as reproducible properties of regions of space accessible to measurements. The new approach is closer to actual practice than the traditional foundations. It is more general, and therefore more powerful. It is simpler and less technical than the traditional approach, and the standard tools of quantum mechanics are not difficult to derive. This makes the new approach suitable for introductory courses on quantum mechanics. A variety of quotes from the literature illuminate the formal exposition with historical and philosophical aspects.
- Abstract（参考訳）: ボーンの法則よりむしろ量子トモグラフィにインスパイアされた新しい原理から始まり、量子力学と量子測定に対する自己完結型導出的アプローチを提供する。
量子検出器を構成するものとその反応の振る舞いに対する示唆的な概念は、論理的に不可能な測定の定義につながる。
光状態、位置測定、粒子軌道の測定スキームへの応用は、理想化なしに複雑な現実的な実験に適用可能であることを示す。
量子状態、量子検出器、量子プロセス、量子機器のための様々な形態の量子トモグラフィについて論じる。
量子力学の伝統的な力学とスペクトルの性質は、量子過程の連続極限から導かれ、混合量子系の密度作用素に対するリンドブラッド方程式と、純粋な非混合量子系の状態ベクトルに対するシュリンガー方程式を与える。
正規化密度作用素は古典位相空間変数の位置と運動量と完全に類似した量子位相空間変数の役割を果たす。
測定過程のわずかな理想化は、量子場の概念に結びつき、量子期待は、測定可能な空間の領域の再現可能な性質として現れる。
新しいアプローチは、従来の基礎よりも実践に近いものです。
より一般的であり、従ってより強力である。
従来の手法よりもシンプルで技術的には少ないため、量子力学の標準的なツールを導出するのは難しくない。
これにより、新しいアプローチは量子力学の入門コースに適合する。
文学から引用された様々な引用は、歴史的・哲学的な側面で形式的な展示を照らしている。
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