[论文解读] Preferred Frame versus Multisimultaneity: meaning and relevance of a forthcoming experiment

Antoine Suárez|ArXiv.org|Jun 10, 2000

Quantum Mechanics and Applications参考文献 26被引用 5

一句话总结

本文认为，由于探测时的波函数坍缩存在延迟，量子力学暗示了存在一个优选参考系，并提出未来使用移动分束器的实验可能区分优选参考系与多同时性。如果优选参考系被证实，超光速通信在原则上将成为可能，从而挑战了相对论禁止超光速信号的传统观点。

ABSTRACT

It is argued that: 1) Quantum Mechanics implies the preferred frame also because of the collapse delayed at detection, 2) forthcoming experiments with moving beam-splitters will allow us to decide between Preferred Frame and Multisimultaneity, and 3) if the Preferred Frame prevails, superluminal communication is in principle possible.

研究动机与目标

• 研究量子力学是否由于探测时波函数坍缩的延迟而本质上隐含一个优选参考系。
• 评估同时性的相对性对非定域量子关联和测量时间的影响。
• 评估未来使用移动分束器的实验是否能够区分优选参考系与多同时性解释。
• 探讨若优选参考系得到验证，超光速通信在理论上是否可能。
• 挑战相对论禁止超光速信号传播的假设，主张在优选参考系框架下因果性依然得以保持。

提出的方法

• 分析量子力学中的测量 postulate，强调延迟坍缩在时间与非定域性方面的影响。
• 应用 Hardy 定理，表明当观察者处于运动状态时，含波函数坍缩的量子力学隐含一个优选参考系。
• 比较不同量子力学解释——德布罗意-玻姆理论、GRW 理论、Eberhard 理论、Rembieliński 模型——突出其与优选参考系的相容性。
• 评估外部观察者在相对论背景下的作用，认为该概念与同时性的相对性不一致。
• 提出使用移动分束器的实验可检验非定域关联是否依赖于参考系（优选参考系）或独立于参考系（多同时性）。
• 探讨优选参考系对超光速信号的影响，主张因果性得以保持，因此此类信号传播并未被相对论排除。

实验结果

研究问题

• RQ1 探测时波函数的延迟坍缩是否意味着量子力学中存在一个优选参考系？
• RQ2 使用移动分束器的实验能否区分优选参考系与多同时性对非定域性的解释？
• RQ3 若实验确认优选参考系，超光速通信在原则上是否可能？
• RQ4 同时性的相对性如何与相对论情境下标准的量子测量 postulate 产生冲突？
• RQ5 若非定域量子关联依赖于参考系，对因果性与相对论有何影响？

主要发现

• 根据 Hardy 定理，由于探测时波函数的延迟坍缩，量子力学隐含一个优选参考系。
• 未来使用移动分束器的实验有望决定优选参考系与多同时性解释之间的取舍。
• 若优选参考系得到验证，超光速通信在原则上将成为可能，因为在该框架下因果性得以保持。
• 在优选参考系中，无法从相对论推导出超光速通信不可能，这动摇了反对它的标准论据。
• 包括 GRW 和 Eberhard 模型在内的优选参考系量子理论与实验观测一致，并允许有限速度的超光速信号传播。
• 若确认存在优选参考系，Gisin-Zbinden 对量子信息传播速度的下限（1000 万倍光速）将具有新的意义。