[論文レビュー] Hilbert Space Quantum Mechanics is Contextual (Reply to R. B. Griffiths)

Christian de Ronde|PhilSci-Archive (University of Pittsburgh)|Feb 18, 2015

Quantum Mechanics and Applications被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、ロバート・グリフィスがヒルベルト空間量子力学が文脈的でないと主張するのを挑戦し、代わりに文脈的性質が量子力学の根幹に不可避に内在していると主張する。単一フレームワーク則の批判と反事後的推論の擁護を通じて、著者は文脈的性質を解消する解釈的ルールではなく、量子現実の根本的側面として受容すべきだと主張する。その結果、文脈的性質は量子形式主義を一貫して解釈する上で中心的であると再位置づけられる。

ABSTRACT

In a recent paper Griffiths [38] has argued, based on the consistent histories interpretation, that Hilbert space quantum mechanics (QM) is noncontextual. According to Griffiths the problem of contextuality disappears if the apparatus is "designed and operated by a competent experimentalist" and we accept the Single Framework Rule (SFR). We will argue from a representational realist stance that the conclusion is incorrect due to the misleading understanding provided by Griffiths to the meaning of quantum contextuality and its relation to physical reality and measurements. We will discuss how the quite general incomprehension of contextuality has its origin in the "objective-subjective omelette" created by Heisenberg and Bohr. We will argue that in order to unscramble the omelette we need to disentangle, firstly, representational realism from naive realism, secondly, ontology from epistemology, and thirdly, the different interpretational problems of QM. In this respect, we will analyze what should be considered as Meaningful Physical Statements (MPS) within a theory and will argue that Counterfactual Reasoning (CR) -considered by Griffiths as "tricky"- must be accepted as a necessary condition for any representational realist interpretation of QM. Finally we discuss what should be considered as a problem (and what not) in QM from a representational realist perspective.

研究の動機と目的

• ヒルベルト空間量子力学が単一フレームワーク則の下で非文脈的であるというロバート・グリフィスの主張を反証すること。
• コーゲン＝スプライス文脈的性質が測定問題に依存せず、装置設計によって解決できないことを示すこと。
• 反事後的推論が物理学において不可欠であり、単一フレームワーク則によってこれを拒否することは原則的でなく、現実的ではないと主張すること。
• グリフィスの立場が、すべての文脈にわたる性質のグローバル評価を意味し、これがコーゲン＝スプライス定理を破壊し、単一フレームワーク則を余分なものにすることを示すこと。
• 量子文脈的性質を排除すべき問題ではなく、量子力学を解釈するための新しい概念的枠組みを必要とする、中心的特徴として再定式化すること。

提案手法

• コーゲン＝スプライス定理を量子文脈的性質の基盤として分析し、測定問題とは区別すること。
• グリフィスが文脈的性質を排除するために依存する単一フレームワーク則（SFR）を批判し、それが必要な反事後的推論を否定していると主張すること。
• もしグリフィスの主張が正しければ、量子力学はすべての文脈にわたる性質のグローバル評価を許容することになり、コーゲン＝スプライス定理に反することを示すこと。
• 文脈的性質は欠陥ではなく、ヒルベルト空間形式主義の構造的特徴であり、排除するのではなく物理的に解釈すべきであると主張すること。
• 基礎問題と測定問題に代わって、文脈的性質を量子理論の肯定的特徴とする新しい解釈枠組みを提案すること。
• 概念的および論理的分析を通じて、文脈的性質が根本的であると受け入れられれば、SFRは不要であることを示すこと。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 グリフィスが主張するように、単一フレームワーク則によって量子文脈的性質を排除できるか？
• RQ2 コーゲン＝スプライス文脈的性質は測定プロセスや測定問題に依存するのか？
• RQ3 SFRによって量子力学における反事後的推論が拒否されることは、原則的制限か、実務的制限か？
• RQ4 グリフィスの主張が、量子力学がすべての文脈にわたる性質のグローバル評価を許容することを意味し、コーゲン＝スプライス定理を破壊することを示唆するか？
• RQ5 量子文脈的性質は、一貫した非古典的現実像を描写するための基盤として、どのように再解釈されるべきか？

主な発見

• グリフィスがヒルベルト空間量子力学が非文脈的であると主張する根拠は、物理的推論に不可欠な反事後的推論を根拠に否定しているという、妥当でない前提に依存しており、失敗する。
• コーゲン＝スプライス文脈的性質は測定問題とは独立しており、より良い装置を設計するか、単一フレームワーク則を適用するのでも解決できない。
• もし単一フレームワーク則がグリフィスの主張のように有効であれば、すべての文脈にわたる量子性質のグローバル評価が可能になるが、これはコーゲン＝スプライス定理に反する。
• 文脈的性質が量子力学の根本的特徴として受け入れられれば、単一フレームワーク則は不要になる。
• 量子文脈的性質は排除すべき問題ではなく、量子力学が真に何を記述しているかを理解するために、肯定的に解釈されねばならない重要な特徴であるべきである。