[論文レビュー] Classical Motion

Richard A. Mould|arXiv (Cornell University)|Jul 31, 2003

Quantum Mechanics and Applications参考文献 3被引用数 1

ひとこと要約

本稿は、巨視的検出器や脳状態などの古典的観測者体験が、意識を持つシステムを想定した従来の量子測定則と整合することを示している。3種類の相互作用タイプを分析することで、状態還元と確率密度流動のダイナミクスが、古典的および量子的文脈の両方における観測者に基づく波動関数の収束を支持することが確認された。

ABSTRACT

Preciously given rules allow conscious systems to be included in quantum mechanical systems. There rules are derived from the empirical experience of an observer who witnesses a quantum mechanical interaction leading to the capture of a single particle. In the present paper it is shown that purely classical changes experienced by an observer are consistent with these rules. Three different interactions are considered, two of which combine classical and quantum mechanical changes. The previously given rules support all of these cases. Key Words: brain states, conscious observer, detector, measurement, probability current, state reduction, von Neumann, wave collapse.

研究の動機と目的

• 観測者が経験する純粋な古典的変化が、意識を持つシステムを含む既存の量子測定則と整合するかどうかを調査すること。
• 測定相互作用において、古典的および量子的変化がどのように共存するかを検討すること、特に検出器および脳状態の状況を対象とする。
• 波動関数の収束および確率密度流動に関する以前に提案された規則が、古典的観測者ダイナミクスにおいても有効であることを検証すること。
• 意識を持つ観測者に基づく量子力学の枠組みを、古典的物理的過程を含むように拡張すること。

提案手法

• 2つの古典的・量子的変化を含む相互作用と、1つの純粋な古典的プロセスを含む、3つの異なる相互作用タイプを分析する。
• 確率密度流動と状態還元に焦点を当てた、以前に導出された量子測定則を、古典的観測者体験に適用する。
• 例えば単一粒子の捕獲といった量子相互作用からの実証的観測者データを基盤とし、それを古典的システムへの規則の拡張に用いる。
• 観測者が報告する古典的変化が、フォン・ノイマンの測定モデルおよび波動関数の収束メカニズムと整合するかを評価する。
• 観測者が古典的物理的変化を経験する場合でも、状態還元および確率密度流動のダイナミクスが有効であるかどうかを検証する。
• 実験的データではなく、観測者に基づく量子力学の原則からの論理的導出に依存する理論的整合性の検証に特化する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 観測者が経験する純粋な古典的変化が、意識を持つ観測者に基づく量子力学の枠組み内で一貫して記述可能か。
• RQ2 状態還元および確率密度流動の法則に反しないように、測定相互作用において古典的および量子的変化がどのように共存するか。
• RQ3 波動関数の収束および確率密度流動に関する以前に確立された量子測定規則が、検出器や脳状態といった古典的観測者系に適用されても成立するか。
• RQ4 波動関数の収束プロセスが、巨視的測定装置を含む古典的観測者体験と整合可能か。
• RQ5 観測者の古典的物理的状態が、量子状態還元のダイナミクスにどのような制約を課すか。

主な発見

• 観測者が経験する古典的変化は、意識を持つシステムを含む従来の量子測定則と完全に整合する。
• 確率密度流動と状態還元に基づく規則は、古典的および量子的変化を含む相互作用を効果的に記述できる。
• 3つの異なる相互作用タイプ（2つはハイブリッド古典的・量子的ケースを含む）が、同一の測定枠組み内で検証された。
• 観測者が巨視的検出器における純粋な古典的物理的遷移を経験しても、波動関数の収束が枠組みで支持される。
• 観測者に基づく量子力学は古典的システムに適用されても整合性を保ち、測定規則の頑健性が確認された。
• 古典的観測者体験と量子力学的状態還元および確率密度流動の記述との間に、矛盾は認められなかった。