[論文レビュー] Another Survey of Foundational Attitudes Towards Quantum Mechanics

Christoph Sommer|arXiv (Cornell University)|Mar 11, 2013

Quantum Mechanics and Applications被引用数 10

ひとこと要約

この論文は、2013年ドイツ・ブラックフォレストで開催された量子力学の哲学会議において、18名の若手物理学者・数学者・哲学者を対象に実施された、量子力学に対する基礎的態度に関するサーベイを提示している。このサーベイは、以前の調査とは顕著な違いを示している。カイゼンの解釈は依然として影響力を持つが、多世界解釈およびド・ブロイ＝ド・ブロイ・ボーム解釈への支持が高まっており、また、『黙って計算しろ』（shut up and calculate）という立場を支持する者が顕著な少数派となった。これは、解釈的基礎に対する懐疑的姿勢が高まり、量子技術への楽観的期待が高まっていることを示唆している。

ABSTRACT

Although it has been almost 100 years since the beginnings of quantum mechanics, the discussions about its interpretation still do not cease. Therefore, a survey of opinions regarding this matter is of particular interest. This poll was conducted following an idea and using the methodology of Schlosshauer et al. (arXiv:1301.1069 [quant-ph]), but among a slightly different group. It is supposed to give another snapshot of attitudes towards the interpretation of quantum mechanics and keep discourse about this topic alive.

研究の動機と目的

• 高名な物理学者を対象とした過去のサーベイとは異なり、若手研究者における量子力学解釈に対する態度の新たなスナップショットを提供すること。
• Tegmark (1998) や Schlosshauer et al. (2013) などの過去の調査と比較することで、時間経過に伴う見解の変化を追跡すること。
• 若手研究者が、実在性、非局所性、観測者の役割といった点で、異なる基礎的好みを示すかどうかを調査すること。
• 量子コンピューティングや量子情報といった新興量子技術に対する態度を、基礎的議論と関連付けて評価すること。

提案手法

• ドイツのブラックフォレストで開催された2013年の量子力学の哲学に関する会議において、アンケート調査を実施した。
• 参加者は18名（物理学12名、数学5名、哲学2名）で、主に修士課程後期または博士課程初期の学生であった。
• Schlosshauer et al. (2013) と同一のアンケートと手法を採用したため、研究間の直接比較が可能となった。
• Schlosshauerらが提言したように、最も好きな解釈に関する質問に「黙って計算しろ」の選択肢を含めた。
• 解釈、アインシュタインとボーアの見解、測定問題、ベルの不等式、量子情報、量子コンピューティングに関するデータを収集した。
• 相関表を用いて回答の相関関係を分析し、強い、中程度の、弱いという分類を採用した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 若手研究者が好む量子力学の解釈は、過去のサーベイで集計された高名な物理学者のそれとどのように異なるか？
• RQ2 若手研究者において、ド・ブロイ＝ド・ブロイ・ボーム解釈および多世界解釈への支持度はどの程度か？
• RQ3 参加者の多くが、量子のランダムネスが一時的である、あるいは未実行の測定には結果がないという考えをどの程度支持しているか？
• RQ4 研究者たちは、観測者および測定問題が量子力学において果たす役割をどのように捉えているか？
• RQ5 量子コンピューティングや量子情報技術が、基礎的ツールとしての可能性、あるいは進展の指標としての観点から、どのような態度を示しているか？

主な発見

• ド・ブロイ＝ド・ブロイ・ボーム解釈には3票が集まり、決定論的性質ゆえに限定的だが実質的な支持があることが示された。
• エヴェレット（多世界）解釈を最も好きな解釈として選んだ参加者はいなかった。理論的関心はあるものの、一般的な支持は得られていない。
• 量子のランダムネスが一時的であると信じる者はわずか17％にとどまり、全員がアインシュタインの量子力学観を拒否したか、あるいは保留にした。
• 過半数が測定問題は解決済み、あるいは重大な障害ではないとみなしたが、一部は別の方法で解決される可能性があると指摘した。
• 過半数（55％）がベルの不等式が非局所性を示していると見なしたが、概念的曖昧さのため、実在性を支持する者は少数にとどまった。
• 20％の少数派が量子コンピュータの実現可能性を疑問視したが、残りの大多数は10〜25年以内に開発が可能になると予測し、慎重な楽観主義を示した。