[論文レビュー] Sensible Quantum Mechanics: Are Only Perceptions Probabilistic?

Don N. Page|ArXiv.org|Jun 7, 1995

Quantum Mechanics and Applications参考文献 12被引用数 28

ひとこと要約

感覚的量子力学（SQM）は、量子世界のレベルで決定論的であると解釈された場合、量子力学が宇宙の完全な理論であると提唱する。この理論では、波動関数の崩壊を避け、決定論を回復させつつも、実験的予測を保持するため、伝統的な量子確率を、意識的認識の演算子の期待値から導かれる測度に置き換える。この測度は、頻度に基づく確率としての意識的認識の確率的性質を有する。

ABSTRACT

Quantum mechanics may be formulated as Sensible Quantum Mechanics (SQM) so that it contains nothing probabilistic, except, in a certain frequency sense, conscious perceptions. Sets of these perceptions can be deterministically realized with measures given by expectation values of positive-operator-valued awareness operators in a quantum state of the universe which never jumps or collapses. Ratios of the measures for these sets of perceptions can be interpreted as frequency-type probabilities for many actually existing sets rather than as propensities for potentialities to be actualized, so there is nothing indeterministic in SQM. These frequency-type probabilities generally cannot be given by the ordinary quantum "probabilities" for a single set of alternatives. Probabilism, or ascribing probabilities to unconscious aspects of the world, may be seen to be an aesthemamorphic myth. No fundamental correlation or equivalence is postulated between different perceptions (each being the entirety of a single conscious experience and thus not in direct contact with any other), so SQM, a variant of Everett's "many-worlds" framework, is a "many-perceptions" framework but not a "many-minds" framework. Different detailed SQM theories may be tested against experienced perceptions by the typicalities (defined herein) they predict for these perceptions. One may adopt the Conditional Aesthemic Principle: among the set of all conscious perceptions, our perceptions are likely to be typical. An experimental test is proposed to compare SQM with a variant, SQMn.

研究の動機と目的

• 量子世界における確率的解釈を排除することで、量子力学の見かけ上の不完全性を解消すること。
• エヴェレット系量子力学における測定問題を、意識的認識のみが本質的に確率的であるようにすることで解決すること。
• 量子状態の宇宙に対する決定論的枠組みを提供するとともに、量子力学の実験的成功を保持すること。
• 観察された認識の典型性を通じて、量子力学の解釈を検証・精錬すること。
• 二元論や不確定性を排除した、量子世界と意識的認識を統合する物理的理論を提唱すること。

提案手法

• 波動関数の崩壊を含まない量子理論を構築し、固定された量子状態とユニタリな時間発展を用いる。
• 意識の演算子を定義し、その期待値が意識的認識の集合に対する測度を与えるようにする。
• これらの測度を、潜在的結果の傾向ではなく、実際に存在する認識集合に対する頻度型確率として解釈する。
• 条件付き美学的原理を用いる：我々の認識は、すべての可能な認識の中から典型的なものである可能性が高い。
• 量子世界は決定論的であり、認識のみが統計的・頻度論的意味での確率的性質を持つ枠組みを構築する。
• SQMとその変種SQM$n$を、認識の典型性に関する予測の違いを検証するための実験的テストを通じて比較する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 量子世界における確率的性質を排除し、意識的認識に制限することで、量子力学を完全なものにできるか？
• RQ2 波動関数の崩壊を仮定せずに、量子振幅から認識の頻度型確率をどのように導出できるか？
• RQ3 意識の演算子が、意識的経験の集合に測度を割り当てる役割は何か？
• RQ4 条件付き美学的原理は、ありとあらゆる可能な認識の多宇宙において、我々の観察された認識の起こりやすさをどのように制約するか？
• RQ5 認識の典型性に関する予測を通じて、SQMをSQM$n$などの代替解釈と区別できるか？

主な発見

• 量子世界は、振幅と固定された量子状態によって完全に記述され、内在的な確率や崩壊は存在しない。
• 意識的認識の集合に対する測度は、意識の演算子の期待値によって与えられ、認識の確率的性質に決定論的基盤を提供する。
• これらの認識の測度は、実際に存在する認識集合に対する頻度型確率として解釈され、潜在的結果の傾向とは異なる。
• 単一の代替集合に対する伝統的な量子確率は、一般にSQMが予測する頻度型確率を再現できない。
• この枠組みは、心身二元論や心と世界の相互作用を必要とせず、認識が他の認識と相関づけられたり等価とされたりすることもない。
• SQMは波動関数の崩壊が存在しないことと整合しており、認識の典型性を通じて検証可能な、標準的解釈の代替案を提供する。