[논문 리뷰] Discussion: Byrne and Hall on Everett and Chalmers

Lev Vaidman|ArXiv.org|2000. 01. 16.

Quantum Mechanics and Applications참고 문헌 3인용 수 4

한 줄 요약

바이드먼은 차일머스의 초위상 상태 하에서의 조직 보존 원칙을 잘못 해석한 데 기인한 버나이와 할의 비판에 대응하여, 에버레트 스타일의 다중세계 해석을 방어한다. 이 원칙을 초위상 상태가 아닌 최대 물리적 상태에만 적용하도록 재해석함으로써 바이드먼은 명백한 모순을 해결하고, 관찰자 기반의 무지 확률을 통해 다중세계 해석이 확률을 일관적으로 설명할 수 있음을 보여주며, 이로써 그 이론의 실질적 내용과 물리적 일관성을 유지한다.

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.

연구 동기 및 목표

• 버나이와 할이 주장하는 것처럼, 초위상 상태 하에서의 조직 보존 원칙을 적용할 때 발생하는 모순으로 인해 에버레트 스타일의 해석이 근본적인 결함을 지닌다고 주장하는 바를 반박하기 위해.
• 초위상 상태가 아닌 비초위상 상태의 최대 물리적 상태에만 적용되도록 원칙을 재해석함으로써, 초위상 상태의 초위상 상태에 대한 적용을 피함으로써, 차일머스 원칙의 명백한 모순을 해결하기 위해.
• 다중세계 해석의 실질적 내용을 방어하기 위해, 분열하는 세계에서 관찰자가 무지를 겪는 방식으로 확률을 일관되게 정의할 수 있음을 보여주기 위해.
• 버나이와 할이 에버레트 해석이 통계 알고리즘을 갖지 못한다고 주장하는 것을 반박하기 위해, 무지 확률 가정이 표준 양자역학 확률을 재현함을 보여주기 위해.
• 특히 파동함수 붕괴 가정과 비국소성을 피하는 바람에, 다중세계 해석이 철학적으로나 물리적으로 타당하다고 주장하기 위해, 그 이론의 철학적 만족도가 낮더라도 다중세계 철학적 구조를 고려할 것.

제안 방법

• 차일머스의 초위상 상태 하에서의 조직 보존 원칙(OPUS)을 초위상 상태가 아닌 최대 물리적 상태에만 적용되도록 재해석함으로써(OPUS′) 초위상 상태의 초위상 상태에 대한 적용을 방지함.
• 예를 들어 5나 10의 제곱을 수행하는 고전 컴퓨터의 양자 모델을 구성함으로써, 이러한 상태의 초위상 상태는 이미 얽혀 있으므로 초위상 상태 하에서 OPUS가 적용되지 않음을 보여줌.
• 다중세계의 각 분열된 세계에서 관찰자들이 측정 전까지 결과를 모른다는 점을 고려하여, '무지 확률' 개념을 도입함으로써, 관찰자들이 보른 규칙의 진폭에 기반해 확률을 할당할 수 있음을 보여줌.
• 각 분열된 세계에서의 무지 확률이 고전적 해석과 동일한 통계적 예측을 도출함으로써, 통계 알고리즘을 유지함.
• 슈뢰딩거 방정식의 역학과 차일머스의 의식 이론을 통한 마음-몸 연결을 고려할 때, 세계들이 의식 경험과 일치함을 정당화함.
• 모든 분열된 세계가 대칭적이며, 각 세계의 관찰자들이 지식적 상황에서 동일하므로, 일관되고 물리적으로 타당한 방식으로 결과에 대한 확률을 할당할 수 있음을 정당화함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 차일머스의 에버레트 영향을 받은 해석에서 조직 보존 원칙을 초위상 상태에 대해 일관되게 적용할 수 있는가?
• RQ2 버나이와 할이 주장하는 바와 같이, 결과 확률이 없기 때문에 다중세계 해석이 실질적 내용을 상실하는가?
• RQ3 표준 양자역학의 예측을 재현할 수 있는 일관된 확률 해석이 다중세계 프레임워크 내에서 정의될 수 있는가?
• RQ4 특히 파동함수 붕괴가 없고 다중세계를 가정함에도 불구하고, 에버레트 해석은 물리적·철학적으로 타당한가?
• RQ5 의식 이론, 예를 들어 차일머스의 이론이, 파동함수의 단일 진동과 다중세계 프레임워크 내에서 명백한 경험의 기원을 연결하는 데 도움이 될 수 있는가?

주요 결과

• 버나이와 할이 지적한 모순은 차일머스의 조직 보존 원칙을 초위상 상태의 초위상 상태에 잘못 적용함으로써 발생하며, 이는 수정된 원칙 해석 하에서는 정당하지 않다.
• 원칙을 비초위상 상태의 최대 물리적 상태(OPUS′)에만 제한함으로써, 동일한 계산이 여러 번 수행된 것처럼 잘못 해석되는 자기참조적 불일치를 피할 수 있다.
• 다중세계 해석은 '무지 확률' 개념을 통해 양자 확률을 설명할 수 있다. 각 분열된 세계의 관찰자들은 전역 상태를 모른 채 보른 규칙의 진폭에 기반해 확률을 할당한다.
• 이 무지 확률은 고전적 해석과 동일한 통계적 예측을 도출하므로, 통계 알고리즘을 유지하며, 버나이와 할의 실질적 내용 부족 주장에 대한 반박이 된다.
• 에버레트 해석은 비국소성과 확률적 붕괴를 피하므로, 다른 해석보다 물리적으로 열등하지 않다. 비록 다중세계 철학적 구조로 인해 철학적으로 만족도가 낮을 수는 있지만, 이는 이론의 타당성을 떨어뜨리지 않는다.
• 오직 슈뢰딩거 방정식만 존재할 경우 세계가 어떻게 생겼는지 설명할 수 없다는 주장은 이론을 기각할 만한 타당한 이유가 아니며, 이론은 관측 가능한 현상과 일관되며 의식 이론을 추가함으로써 완성될 수 있다.