[논문 리뷰] A Suggestion for a Teleological Interpretation of Quantum Mechanics

Eyal Gruss|ArXiv.org|2000. 06. 14.

Quantum Mechanics and Applications참고 문헌 1인용 수 8

한 줄 요약

이 논문은 우주의 미래 최종 경계 조건을 도입하여 양자역학에 목적론적 해석을 제안한다. 두 상태 벡터 형식을 사용하여 단일 측정에서 확률을 제거하고, 측정 장치에 표준 양자 예측과 일치하는 분포를 갖는 최종 포인터 상태를 할당함으로써, 추가 동역학 없이 결정론적이고 국소적이며 실재론적인 붕괴를 달성한다. 이는 두 시간에 걸친 디코herence와 약한 측정을 통해 측정 문제를 해결하는 것이다.

ABSTRACT

We suggest solving the measurement problem by postulating the existence of a special future final boundary condition for the universe. Although this is an extension of the way boundary conditions are usually chosen (in terrestrial laboratories), it is our only deviation from standard quantum mechanics. Using two state vectors, or the "two-state", to describe completely the state of systems of interest, we analyze ideal and "weak" measurements, and show the consistency of our scheme. If the final state of a measuring device is assigned to be one of the possible outcomes of the measurement, an effective reduction is observed after an ideal measurement process. For final conditions chosen with an appropriate distribution, the predictions of standard quantum mechanics may be reconstructed, thus eliminating probability from the description of any single measurement. The interpretation attained, the Teleological Interpretation, is an ontological one; it is local and deterministic. Other special assumptions in the choice of the final boundary condition may explain certain unaccounted for phenomena, or even supply a mechanism for essential free will. In this context we believe that a new conception of time should be adopted.

연구 동기 및 목표

• 우주의 미래 최종 경계 조건을 도입함으로써 양자역학의 측정 문제를 해결한다.
• 측정 장치에 확정적인 최종 상태를 할당하여 단일 측정에서의 확률을 제거한다.
• 특정 분포의 최종 경계 조건을 사용하여 군집에 대한 표준 양자역학 예측을 재구성한다.
• 양자 현상에 대한 국소적, 결정론적, 실재론적인 해석을 제공한다.
• 시간 대칭 프레임워크 내에서 고전성, 인과성, 국소성, 실재론, 자유의지에 대한 영향을 탐색한다.

제안 방법

• 우주의 특별한 미래 최종 경계 조건을 가정하고, 측정 결과에 기반하여 측정 장치에 최종 포인터 상태를 할당한다.
• 두 상태 벡터 형식을 사용하여, 앞으로 전개되는 역사 벡터와 뒤로 전개되는 운명 벡터를 조합하여 시스템을 완전히 기술한다.
• 두 상태에 대해 유니터리 진동을 적용하고, 특히 이상적 및 약한 측정에서 하위계의 감소된 두 상태를 분석한다.
• 측정 장치의 행동을 지배하는 메커니즘으로 '두 시간에 걸친 디코herence'를 도입하여, 추가 동역학 없이 효과적인 파동함수 붕괴를 보장한다.
• 약한 측정을 통해 약한 값을 유도하고, 두 상태 형식과의 일관성을 보여주며, 이질적인 결과를 설명한다.
• 시작 조건과 최종 조건이 함께 시스템 진동을 결정하는 시간 대칭 형식을 채택하여, 닫힌 시스템으로의 사전선택을 일반화한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 우주의 특별한 미래 경계 조건을 가정함으로써 측정 문제를 해결할 수 있는가?
• RQ2 단일 양자 측정의 기술에서 확률을 제거하면서도 군집 예측을 유지할 수 있는가?
• RQ3 두 상태 벡터 형식은 이상적 및 약한 측정을 일관되게 기술하는 데 어떤 역할을 하는가?
• RQ4 제안된 해석은 국소성, 인과성, 실재론을 유지하는가? 결정론과 자유의지에 대한 영향은 무엇인가?
• RQ5 시간 대칭 형식의 양자역학은 우주와 같은 닫힌 시스템으로 확장될 수 있는가? 그리고 밀도 행렬과의 관계는 무엇인가?

주요 결과

• 제안된 목적론적 해석은 추가 동역학 없이 유니터리 진동과 특별한 최종 경계 조건만을 사용하여 효과적인 파동함수 붕괴를 달성한다.
• 표준 양자 확률과 일치하는 최종 경계 조건의 분포를 갖는 경우, 큰 군집에 대해 양자역학의 예측이 재구성된다.
• 두 시간에 걸친 디코herence는 측정 장치의 행동을 지배하여 포인터 상태가 최종 상태에서 안정적이고 고전적인 성질을 띠게 한다.
• 약한 측정은 두 상태 형식 내에서 자연스럽게 기술되는 약한 값을 제공하며, 이질적인 결과를 설명한다.
• 이 해석은 국소적, 결정론적, 실재론적이며, 비국소성이나 숨겨진 변수가 필요로 하지 않는다.
• 이 틀은 시간 대칭적이고 결정론적인 우주 내에서 필수적인 자유의지를 설명할 수 있는 메커니즘을 제공한다.