[論文レビュー] Discussion: Byrne and Hall on Everett and Chalmers

Lev Vaidman|ArXiv.org|Jan 16, 2000

Quantum Mechanics and Applications参考文献 3被引用数 4

ひとこと要約

Vaidmanは、ByrneとHallによるエヴェレット的多世界解釈への批判に反論し、彼らの反論がチャルマーズの重ね合わせ下での組織的保存原理の誤解に起因することを主張する。この原理を、重ね合わせ状態でない最大物理状態にのみ適用する再解釈により、Vaidmanは明らかに矛盾する点を解消し、多世界解釈が観測者に起因する無知確率を通じて一貫して確率を説明できることを示す。これにより、解釈の実質的内容と物理的整合性が保たれる。

ABSTRACT

Byrne and Hall (1999) criticized the argument of Chalmers (1996) in favor of the Everett-style interpretation. They claimed to show ``the deep and underappreciated flaw in ANY Everett-style interpretation''. I will argue that it is possible to interpret Chalmers's writing in such a way that most of the criticism by Byrne and Hall does not apply. In any case their general criticism of the many-worlds interpretation is unfounded. The recent recognition that the Everett-style interpretations are good (if not the best) interpretations of quantum mechanics has, therefore, not been negated.

研究の動機と目的

• ByrneとHallが、チャルマーズの組織的保存原理の適用に一貫性の欠如があるとして、エヴェレット的解釈が根本的な欠陥を含むと主張するのを反論すること。
• チャルマーズの原理に顕著な矛盾が生じるのを回避するため、この原理を重ね合わせ状態でない最大物理状態に限定して再解釈することで、その矛盾を解消すること。
• 分岐する世界における観測者の無知確率を通じて確率を一貫して定義できることを示し、多世界解釈の実質的内容を守ること。
• ByrneとHallがエヴェレット解釈が統計的アルゴリズムを持たないと主張するのを反論し、無知確率の仮定が標準量子力学の確率を再現できることを示すこと。
• 波動関数の収束仮定や非局所性を排除するがゆえに、多世界解釈が物理的・哲学的に成立可能であることを、その本体論的過剰性にもかかわらず主張すること。

提案手法

• チャルマーズの重ね合わせ下での組織的保存（OPUS）を、重ね合わせ状態でない最大物理状態に限定する（OPUS'）ことで再解釈し、重ね合わせの重ね合わせへの適用を防ぐ。
• 例えば5の二乗や10の二乗を計算するような古典コンピュータの量子モデルを構築し、それら状態の重ね合わせがすでにエンタングルされている場合、OPUSが適用されないことを示す。
• 多世界の各ブランチにいる観測者に「無知確率」の概念を導入し、測定の前には結果を知らないため、ボーン則の振幅に基づいて確率を割り当てられることを示す。
• 各ブランチにおける無知確率が、正統な解釈と同一の統計的予測をもたらすことを示し、統計的アルゴリズムを保つ。
• シュレーディンガー方程式の力学に加え、チャルマーズの意識理論による心身の接続を用いることで、世界が意識体験に対応することを正当化する。
• すべてのブランチが対称的であり、各ブランチの観測者が同じ認識的状況にあることから、一貫的かつ物理的に根拠のある方法で結果に確率を割り当てる根拠を示す。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 チャルマーズのエヴェレット的解釈における組織的保存原理は、論理的矛盾を引き起こさずに一貫して適用可能か？
• RQ2 ByrneとHallが主張するように、結果の確率がないために多世界解釈が実質的内容を欠いているとされるのは正しいか？
• RQ3 標準量子力学の予測を再現できる、多世界枠組み内で一貫した確率解釈を定義できるか？
• RQ4 波動関数の収束を排除し、マルチバースを仮定するがゆえに、エヴェレット解釈は物理的・形而上学的に成立可能か？
• RQ5 チャルマーズの意識理論のような理論が、波動関数のユニタリー時間発展と、多世界枠組みにおける明確な体験の出現の間のギャップを埋めるのに役立つのか？

主な発見

• ByrneとHallが特定した矛盾は、チャルマーズの組織的保存原理を重ね合わせの重ね合わせに誤って適用したことによるものであり、原理の修正解釈では無効である。
• 原理を重ね合わせ状態でない最大物理状態（OPUS'）に限定することで、論理的不整合が回避され、重ね合わせの重ね合わせが同じ計算を複数回実行すると誤って示すような問題が解消される。
• 多世界解釈は「無知確率」の概念を通じて、量子確率を説明できることを示す。観測者はそれぞれのブランチにいて、グローバル状態を知らないが、ボーン則の振幅に基づいて確率を割り当てられる。
• この無知確率は、正統な解釈と同一の統計的予測をもたらすため、統計的アルゴリズムが保たれ、ByrneとHallによる実質的内容の欠如の主張が反証される。
• エヴェレット解釈は、非局所性や確率的収束を排除するがゆえに、物理的に優れた理論であり、マルチバースの本体論的過剰性にもかかわらず、観測事象と整合的で、意識の理論を加えることで完成可能である。
• すべての物理的状態がシュレーディンガー方程式に従う場合、世界が「どのように見えるか」を説明できないという主張は、理論が観測事象と整合的で、意識の理論を加えることで完成可能であるため、理論の拒否根拠としては妥当でない。