論文の概要: Quantum stochastic phase-space theorems lead to hidden causal loops in a model for measurement consistent with macroscopic realism, Bell nonlocality and no-signaling

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.06070v4
• Date: Sat, 30 Nov 2024 00:24:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-03 16:54:31.124440
• Title: Quantum stochastic phase-space theorems lead to hidden causal loops in a model for measurement consistent with macroscopic realism, Bell nonlocality and no-signaling
• Title（参考訳）: 量子確率位相空間定理は、マクロ的リアリズム、ベル非局所性、符号付けと整合した測定モデルにおける隠れ因果ループをもたらす
• Authors: M D Reid, P D Drummond,
• Abstract要約: 量子計測と非局所性は、マクロ的リアリズムと無信号で一貫して説明できることを示す。 固有状態の重ね合わせで作成したシステム上での$hatx$の測定を解析する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: In this paper, we show how quantum measurement and nonlocality can be explained consistently with macroscopic realism and no-signaling. We analyze a measurement of $\hat{x}$ on a system prepared in a superposition of eigenstates, with measurement modeled as amplification, realized by interacting the system with an amplifier. Deriving quantum stochastic path-integral theorems, we prove an equivalence between a phase-space probability distribution $Q(x,p)$ (which uniquely represents the quantum state) and stochastic trajectories for the amplified and attenuated variables, $x$ and $p$, that propagate backwards and forwards in time, respectively. For the superposition, but not the mixture, the backward and forward-propagating trajectories are connected by the initial-time conditional distribution $Q(p|x)$, leading to a causal loop. The joint densities for $x(t)$ and $p(t)$ yield $Q(x,p,t)$, confirming causal consistency. A feature is hidden noise associated with an eigenstate. Unlike the eigenvalue, this noise is not amplified. This motivates an ontological model for measurement, where the amplified amplitude x(t) gives the detected outcome, from which Born's rule follows. For macroscopic superpositions, we demonstrate consistency with macroscopic realism: Further, we evaluate the initial-time distribution $Q_{loop}(x,p)$ for the coupled trajectories conditioned on a given outcome, showing that this cannot correspond to a quantum state. Finally, we analyze Einstein-Podolsky-Rosen and Bell nonlocality. Our conclusion is a model for the collapse of the wave-function and nonlocality, consistent with three weak local realistic premises. We deduce a hybrid causal structure involving causal relations for amplified variables, demonstrating through explicit simulation how microscopic retrocausality can explain measurement and entanglement, without leading to retrocausality at a macroscopic level.
• Abstract（参考訳）: 本稿では, 量子計測と非局所性が, マクロ的リアリズムと非シグナリングと一貫して説明できることを示す。 固有状態の重ね合わせで作成されたシステム上での$\hat{x}$の測定を増幅としてモデル化し、増幅器と相互作用することで実現した。 量子確率積分定理の導出により、位相空間の確率分布 $Q(x,p)$ と、増幅変数および減衰変数に対する確率軌跡 $x$ と $p$ のそれぞれが、それぞれ後方と前方を伝播する確率分布 $Q(x,p)$ の同値性を証明する。 重ね合わせでは、混合物ではなく、後方と前方の軌道は初期条件分布$Q(p|x)$で連結され、因果ループとなる。 結合密度は$x(t)$と$p(t)$ yield $Q(x,p,t)$で、因果一貫性を確認する。 特徴は固有状態に関連する隠れノイズである。 固有値とは異なり、このノイズは増幅されない。 これは、増幅された振幅 x(t) が検出された結果を与え、ボルンの規則が従う、測定のための存在論的モデルである。 マクロ的重ね合わせに対しては、マクロ的リアリズムとの整合性を示す: さらに、与えられた結果に条件付けられた結合軌跡に対する初期時間分布$Q_{loop}(x,p)$を評価し、量子状態に対応できないことを示す。 最後に,Einstein-Podolsky-Rosen と Bell の非局所性を解析した。 我々の結論は波動関数と非局所性の崩壊のモデルであり、3つの弱い局所現実的前提と一致している。 両変数の因果関係を考慮したハイブリッド因果構造を導出し, マクロレベルの逆因果関係を導出することなく, 微視的逆因果性がどのように測定・絡み合いを説明できるかを, 明示的なシミュレーションにより明らかにした。

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