[논문 리뷰] Some issues of quantum theory and subquantum processes

V. A. Skrebnev, Maria Polski|arXiv (Cornell University)|2017. 01. 06.

Quantum Mechanics and Applications참고 문헌 15인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 파동함수의 기원이 더 깊은 하위양자 과정에서 유래된다는 하위양자 해석을 제안하며, 파동함수 붕괴, 이중스lit 간섭, 원자 내 전자 행동, 양자 얽힘 현상 등을 통합적으로 설명한다. 주요 기여는 이러한 하위양자 과정이 생성하는 매크로시스템 상태의 최대 수로부터 엔트로피가 유래된다는 프레임워크를 제공하는 것이다.

ABSTRACT

This paper critically considers the main interpretations of the wave function and offers an interpretation in which wave function is a consequence of subquantum processes taking place at the level of the organization of matter which underlies the phenomena described by quantum mechanics. We show that this interpretation provides a common ground to explain problematic issues of quantum theory (wave function collapse, electrons passing through two slits, behavior of electrons within the atom, quantum entanglement). The paper also shows that entropy is determined by the maximum number of macrosystem states which appear as the result of subquantum processes.

연구 동기 및 목표

• 양자역학의 기초 문제, 특히 파동함수의 해석을 다루기 위해.
• 파동함수 붕괴와 양자 얽힘과 같은 오랜 기간 양자 역학의 역설을 해결하기 위해.
• 양자역학의 기초가 되는 하위양자 과정에 기반하여 다양한 양자 현상에 통합적인 설명을 제공하기 위해.
• 엔트로피를 하위양자 역학의 결과로 발생하는 매크로시스템 상태의 최대 수의 함수로 재정의하기 위해.
• 표준 양자이론 해석의 대안을 제공하기 위해 파동함수를 더 깊은 물리적 과정에 뿌리내리게 하기 위해.

제안 방법

• 파동함수가 기본적이지 않으며, 물질 조직의 더 깊은 수준에서 발생하는 하위양자 과정의 통계적 결과임을 제안한다.
• 양자 현상을 결정론적인 하위양자 상호작용에서 기인하는 것으로 모델링하며, 이는 관측 가능한 양자 행동을 생성한다.
• 접근 가능한 매크로시스템 상태의 수가 엔트로피를 결정하는 개념적 프레임워크를 도입하여 열역학적 엔트로피를 하위양자 과정 통계와 연결한다.
• 이중스lit 실험을 파동-입자 이중성보다는 하위양자 과정 분포의 결과로 재해석한다.
• 공통된 하위양자 기원에서 비롯하는 상관관계로써 양자 얽힘을 설명하기 위해 하위양자 모델을 적용한다.
• 측정(postulate)에 기반한 표준 파동함수 붕괴 해석을 수정하여, 하위양자 상태들 사이의 선택 과정으로 파동함수 붕괴를 해석한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 파동함수가 기본적이지 않다면, 양자역학에서 파동함수의 기원은 무엇인가?
• RQ2 비국소성 없이 하위양자 과정을 사용하여 양자 얽힘을 어떻게 설명할 수 있는가?
• RQ3 측정 가정 없이 하위양자 역학의 결과로 파동함수 붕괴를 이해할 수 있는가?
• RQ4 어떻게 하위양자 과정이 양자역학의 통계적 성격을 유도하는가?
• RQ5 엔트로피는 양자 상태가 아니라 하위양자 과정 구성에서 어떻게 유도될 수 있는가?

주요 결과

• 파동함수는 기본적인 실체가 아니라 하위양자 과정에서 기인하는 탄생적 성질로 해석된다.
• 간섭과 얽힘과 같은 양자 현상은 하위양자 역학의 통계적 결과로 설명된다.
• 파동함수 붕괴는 측정 문제를 피하는 하위양자 상태들 사이의 선택 과정으로 재해석된다.
• 원자 내 전자 행동은 양자 확률을 재현하는 하위양자 과정 분포를 통해 설명된다.
• 엔트로피는 하위양자 과정이 생성하는 매크로시스템 상태의 최대 수의 로그로 유도된다.
• 이 모델은 하나의 하위양자 프레임워크에 기반하여 여러 양자 역설을 통합적으로 설명한다.