論文の概要: Q-based, objective-field model for wave-function collapse: Analyzing measurement on a macroscopic superposition state

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.02767v1
• Date: Tue, 06 Jan 2026 06:58:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-01-07 17:02:12.83922
• Title: Q-based, objective-field model for wave-function collapse: Analyzing measurement on a macroscopic superposition state
• Title（参考訳）: Q-based, objective-field model for wave-function collapse: Analyzing Measurement on a macroscopic superposition state
• Authors: Channa Hatharasinghe, Ashleigh Willis, Run Yan Teh, P. D. Drummond, M. D. Reid,
• Abstract要約: シュロディンガーは、巨視的なメートルに結合した状態の重ね合わせで調製された顕微鏡システムを検討した。 Q$モデルが量子力学のより完全な記述をいかに表すかを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The measurement problem remains unaddressed in modern physics, with an array of proposed solutions but as of yet no agreed resolution. In this paper, we examine measurement using the Q-based, objective-field model for quantum mechanics. Schrodinger considered a microscopic system prepared in a superposition of states which is then coupled to a macroscopic meter. We analyze the entangled meter and system, and measurements on it, by solving forward-backward stochastic differential equations for real amplitudes $x(t)$ and $p(t)$ that correspond to the phase-space variables of the Q function of the system at a time $t$. We model the system and meter as single-mode fields, and measurement of $\hat{x}$ by amplification of the amplitude $x(t)$. Our conclusion is that the outcome for the measurement is determined at (or by) the time $t_{m}$, when the coupling to the meter is complete, the meter states being macroscopically distinguishable. There is consistency with macroscopic realism. By evaluating the distribution of the amplitudes $x$ and $p$ postselected on a given outcome of the meter, we show how the $Q$-based model represents a more complete description of quantum mechanics: The variances associated with amplitudes $x$ and $p$ are too narrow to comply with the uncertainty principle, ruling out that the distribution represents a quantum state. We conclude that the collapse of the wavefunction occurs as a two-stage process: First there is an amplification that creates branches of amplitudes $x(t)$ of the meter, associated with distinct eigenvalues. The outcome of measurement is determined by $x(t)$ once amplified, explaining Born's rule. Second, the distribution that determines the final collapse is the state inferred for the system conditioned on the outcome of the meter: information is lost about the meter, in particular, about the complementary variable $p$.
• Abstract（参考訳）: 測定問題は現代の物理学では未解決のままであり、提案された解の配列があるが、まだ合意されていない。 本稿では,量子力学におけるQ-based, objective-field modelを用いた測定について検討する。 シュロディンガーは、巨視的なメートルに結合した状態の重ね合わせで調製された顕微鏡システムを検討した。 実振幅が$x(t)$および$p(t)$に対して前向き確率微分方程式を解き、このときのシステムのQ関数の位相空間変数に対応する。 システムとメータを単一モード場としてモデル化し、振幅$x(t)$の増幅による$\hat{x}$の測定を行う。 我々の結論は、測定結果が$t_{m}$の時点で決定され、メーターとの結合が完了すると、メーター状態はマクロ的に区別できるということである。 マクロ現実主義と整合性がある。 メータの所定の結果に対して選択された振幅の分布を$x$と$p$と評価することにより、$Q$ベースのモデルが量子力学のより完全な記述を如何に表現しているかを示す: 振幅の$x$と$p$に関連する分散は不確実性原理に従うには狭すぎるので、分布が量子状態を表すと判断する。 波動関数の崩壊は2段階の過程として起こると結論づける: まず、異なる固有値に関連付けられたメートルの振幅の分枝を$x(t)$とする増幅が存在する。 測定結果は一度増幅された$x(t)$によって決定され、ボルンの規則が説明される。 第二に、最終崩壊を決定する分布は、メータの結果に基づいて条件付けられたシステムに対して推測される状態である:メーターに関する情報、特に補変数の$p$に関する情報が失われる。

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