[论文解读] A Local Model of Explicit Wavefunction Collapse

Chris Dove, Euan J. Squires|ArXiv.org|May 31, 1996

Fault Detection and Control Systems被引用 6

一句话总结

本文提出了一种显式的局域、洛伦兹不变的波函数坍缩模型，解决了自发坍缩理论中的非局域性问题。尽管在EPR型设置中可能发生不相容的坍缩，但这些坍缩不会持续，随时间推移仅观测到相容的结果。尽管该模型的概率预测与标准量子力学存在偏差，但这些偏差在现有实验中可能无法被探测到。

ABSTRACT

A model of spontaneous wavefunction collapse, which is explicitly local and Lorentz-invariant, is defined. Some of the predictions of the model for specific experimental situations are derived. It is shown that, although incompatible collapses, e.g. on opposite sides of an EPR-type of experiment, can occur, they will not persist in time and that eventually only compatible results will be obtained. The probabilities of particular results, however, will in general not agree with the predictions of quantum theory. We argue that it is unlikely that the deviations would have been seen in any experiment yet performed.

研究动机与目标

• 开发一种显式局域且洛伦兹不变的波函数坍缩模型，以解决自发坍缩理论中关于非局域性的担忧。
• 检验不相容坍缩（如在EPR型纠缠系统两侧同时发生的坍缩）是否可能发生而不违反相对论因果性。
• 评估该模型的预测概率是否与标准量子力学不同，以及此类差异是否可在实验中被探测到。
• 证明尽管存在瞬时的非局域坍缩事件，但随时间推移仅一致的测量结果持续存在，从而保持与相对论的相容性。

提出的方法

• 该模型引入一种由时空局域化噪声场驱动的随机局域坍缩机制，触发波函数的约化。
• 坍缩过程通过一个洛伦兹不变的随机场定义，确保动力学在洛伦兹变换下保持不变。
• 该模型使用非幺正、非线性演化方程来描述波函数在坍缩下的时间演化。
• 作者分析了特定的EPR型纠缠场景，以研究空间分离系统上坍缩事件的时间演化。
• 他们计算了该模型下测量结果的概率，并与标准量子力学预测进行比较。
• 分析包括对不相容坍缩结果持续性的研究，表明由于坍缩过程的局域性，这些结果会随时间衰减。

实验结果

研究问题

• RQ1 局域且洛伦兹不变的波函数坍缩模型是否能在EPR型纠缠系统中产生一致的测量结果？
• RQ2 不相容的坍缩事件（如EPR态两侧同时发生的坍缩）是否会随时间持续存在，还是会发生衰减？
• RQ3 该模型对特定实验设置的统计预测是什么？与标准量子力学相比有何差异？
• RQ4 该模型预测与量子理论之间的偏差是否足够大，可在现有实验中被探测到？

主要发现

• 该模型产生了一种局域且洛伦兹不变的波函数坍缩机制，避免了非局域信号的产生。
• 在EPR型实验中，不相容的坍缩事件可能瞬时发生，但不会随时间持续。
• 最终仅获得相容的测量结果，从而保持与相对论因果性的相容。
• 该模型对测量结果的预测概率与标准量子力学存在偏差，但偏差极小。
• 作者认为，这些偏差在迄今为止进行的任何实验中都极不可能被探测到。