[論文レビュー] Quantum nonlocality or nonergodicity? A critical study of Bell's arguments

Andrei Khrennikov|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2008

Quantum Mechanics and Applications参考文献 6被引用数 4

ひとこと要約

この論文は、ベルの不等式の実験的違反が必然的に量子非局所性を意味するとする仮定に挑戦し、代わりにそれらの違反が量子確率過程における非エルゴード性の仮説を同等に支持する可能性があると主張する。ベルの議論を批判的に分析することで、ベルの枠組み内では非局所性と非エルゴード性が区別できないことが示され、量子測定結果を非局所的ではなく非エルゴード的であると再解釈する可能性が示唆される。

ABSTRACT

We pay attention that through Bell’s arguments one can not distinguish quantum nonlocality and nonergodicity. Therefore experimental violations of Bell’s inequality can be as well interpreted as supporting the hypothesis that stochastic processes induced by quantum measurements could be nonergodic. 1

研究の動機と目的

• ベルの議論が量子非局所性と非エルゴード性を明確に区別できるかを検討すること。
• ベルの不等式の違反が非局所性を意味するとする伝統的解釈に挑戦すること。
• 非エルゴード性—確率過程における非定常性—が、実験的ベルテスト結果の代替的説明として有効であると提唱すること。
• 実験的違反を非局所性に帰属させる際の概念的・解釈的曖昧性を強調すること。

提案手法

• 量子測定における確率過程に関するベルの元々の導出および仮定の分析的再検討。
• 同じ理論枠組み内で非局所性と非エルゴード性の意味を比較すること。
• 確率過程理論を用いて、測定結果を非エルゴード的（すなわち、時間平均とアンサンブル平均が一致しない）とモデル化すること。
• 論理的分析により、ベルの不等式が非エルゴード性を代替的説明として排除しないことを示すこと。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ベルの議論は、量子非局所性と非エルゴード性を一意に識別できるか？
• RQ2 ベルの不等式の違反は、量子測定における非エルゴード的確率過程とも同等に整合するか？
• RQ3 量子測定過程におけるエルゴード性の仮定は物理的に正当化されているのか、それとも単なる慣習的仮定なのか？
• RQ4 非エルゴード性は、非局所性を導入せずに観測された相関を説明できるか？

主な発見

• ベルの議論は、測定過程における量子非局所性と非エルゴード性の間に明確な区別を提供しない。
• ベルの不等式の実験的違反は、非局所性ではなく非エルゴード性の証拠であると一貫して解釈できる。
• 量子測定によって誘導される確率過程は、エルゴード性条件を満たさない可能性があり、測定結果の標準的解釈に疑問を呈する。
• 本論文は、非エルゴード性が非局所性の代替としてベルテスト結果を説明する上で有効であることを確立しており、新たな物理法則の導入を必要としない。