[論文レビュー] A Superdeterministic Toy Model

Sandro Donadi, Sabine Hossenfelder|arXiv (Cornell University)|Oct 3, 2020

Quantum Mechanics and Applications参考文献 38被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、測定結果が検出時刻の設定にのみ依存し、設定の選択方法には依存しない超決定論的トイモデルを提示する。隠れた変数の平均をとると、このモデルは量子力学的予測を再現し、超決定論が細緻調整を必要とせず、科学的でないという主張を覆すことを示している。

ABSTRACT

A superdeterministic toy model for quantum mechanics is introduced and discussed. It is demonstrated that, when averaged over the hidden variables, the model produces the same predictions as quantum mechanics. In the model considered here, the dynamics depends only on the settings of the measurement device at the detection time, not how those settings were chosen. This provides a counter-example to the claim that superdeterminism is fine-tuned and unscientific.

研究の動機と目的

• 超決定論が本質的に細緻調整を要するという主張に反論すること。
• 隠れた変数が検出時刻の設定にのみ依存して測定結果を決定する、最小限で明示的なモデルを構築すること。
• 非局所性や逆行因果性を必要とせず、確定論的枠組みから量子力学的予測が生じることを示すこと。
• 基礎的量子力学における超決定論に関する広範な懐疑的見解に対する反例を提供すること。

提案手法

• 測定結果を決定する隠れた変数の集合を導入する。
• 力学的性質が、検出時刻の設定のみが結果に影響し、それ以前の設定選択の仕組みには依存しないように定義する。
• 隠れた変数の平均をとることで、標準的な量子力学的期待値を再現する。
• 検出時刻の設定と隠れた変数を測定結果に結びつける決定論的規則を採用する。
• 設定選択の歴史に依存しないように構築し、初期条件の細緻調整を回避する。
• 解析的に取り扱いやすく、量子予測を再現する最小限の構造を持つように設計する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 初期条件の細緻調整を要せず、超決定論的モデルが量子力学的予測を再現できるか。
• RQ2 結果が検出時刻の設定にのみ依存する場合、量子統計を再現できるか。
• RQ3 超決定論は本質的に非科学的であるか、それとも明確に定義された確定論的枠組みで実現可能か。
• RQ4 非局所性や逆行因果性を回避しながら、量子予測と一致する確定論的モデルが構築可能か。

主な発見

• 隠れた変数の平均をとると、このモデルは量子力学的予測を成功裏に再現する。
• 力学的性質は検出時刻の設定にのみ依存し、その設定がどのように選ばれたかには依存しない。
• このモデルは、超決定論が細緻調整を要しないことを示しており、一般的な反論に対抗する。
• 構築手法により、非局所性や逆行因果性を導入せずとも、確定論的モデルが量子統計を再現可能であることが示された。
• このモデルは、実験的に妥当な超決定論的枠組みの明確で具体的な例を提供する。
• 結果は、超決定論が便宜的または非科学的であるという見方を覆すものである。