[論文レビュー] A Local Model of Explicit Wavefunction Collapse

Chris Dove, Euan J. Squires|ArXiv.org|May 31, 1996

Fault Detection and Control Systems被引用数 6

ひとこと要約

この論文は、自発的崩壊理論における非局所性の懸念を解消する、局所的かつローレンツ不変な波動関数崩壊の明示的モデルを提案する。EPR型の設定では非整合な崩壊が発生する可能性があるが、それらは持続せず、時間経過とともに整合性のある結果のみが観測される。ただし、モデルの確率は標準量子力学の予測とはわずかに異なるが、現存の実験では検出可能ではない可能性が高い。

ABSTRACT

A model of spontaneous wavefunction collapse, which is explicitly local and Lorentz-invariant, is defined. Some of the predictions of the model for specific experimental situations are derived. It is shown that, although incompatible collapses, e.g. on opposite sides of an EPR-type of experiment, can occur, they will not persist in time and that eventually only compatible results will be obtained. The probabilities of particular results, however, will in general not agree with the predictions of quantum theory. We argue that it is unlikely that the deviations would have been seen in any experiment yet performed.

研究の動機と目的

• 非局所性に関する懸念を解消する、明示的に局所的かつローレンツ不変な波動関数崩壊モデルの開発。
• EPR型のエンタングルド系の両端で発生する非整合な崩壊（例：両側での同時崩壊）が、相対論的因果律に反しない形で発生しうるかどうかの検討。
• モデルの予測確率が標準量子力学と異なるかどうか、そしてその差が実験的に検出可能かどうかの評価。
• 一時的な非局所的崩壊イベントが存在するにもかかわらず、時間経過とともに一貫した測定結果のみが持続することの証明。

提案手法

• モデルは、時空的に局所化されたノイズ場によって駆動される確率的で局所的な崩壊メカニズムを導入する。
• 崩壊過程はローレンツ不変な確率的場によって定義され、ローレンツ変換に対して不変な力学を保証する。
• 波動関数の時間発展を記述する非ユニタリで非線形な微分方程式を用いる。
• 空間的に分離された系における崩壊イベントの時間発展を研究するために、特定のEPR型のエンタングルメント状況を分析する。
• モデル下での測定結果の確率を計算し、標準量子力学的予測と比較する。
• 非整合な崩壊結果の持続性を検討し、局所的性質に起因して時間とともに消失することを示す。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 局所的かつローレンツ不変な波動関数崩壊モデルは、EPR型のエンタングルド系において一貫した測定結果を生じさせ得るか？
• RQ2 非整合な崩壊イベント（例：EPRペア両側での同時崩壊）は時間的に持続するのか、それとも消滅するのか？
• RQ3 特定の実験設定におけるモデルの統計的予測は何か。標準量子力学と比較するとどうなるか？
• RQ4 モデルの予測と量子理論との差異は、現在の実験で検出可能程度の大きさか？

主な発見

• モデルは、非局所的信号伝播を回避する局所的かつローレンツ不変な波動関数崩壊メカニズムを実現する。
• EPR型の実験では非整合な崩壊イベントが一時的に発生するが、それらは時間経過とともに持続しない。
• 最終的には、整合性のある測定結果のみが得られ、相対論的因果律と整合的である。
• モデルの測定結果の予測確率は、標準量子力学とはわずかに異なるが、その差は小さい。
• 著者らは、これらの差異は、これまでに実施されたあらゆる実験で検出されていないと主張する。