玻尔和冯·诺依曼真的在量子测量上发生冲突吗?

量子力学的梦 2024-09-30 04:18:52

分析表明,量子力学的两位先驱 Niels Bohr 和 John von Neumann 对量子系统的性质以及用于测量它们的经典设备的看法可能比以前认为的要相似。

在量子理论的早期,两位奠基思想家就如何解释量子系统的测量提出了独立的想法。

虽然玻尔认为这些测量需要明确区分被测量的量子系统和执行测量的经典设备,但冯·诺依曼认为量子力学应该适用于一切,包括测量设备。

自从这些解释出现以来,量子理论家们普遍认为它们是相互冲突的。然而,通过发表在《欧洲物理学杂志 H》上的新分析,特伦托大学的 Federico Laudisa 表明,玻尔和冯·诺依曼的观点比目前认为的要接近得多。

测量的概念是玻尔对量子力学解释的核心,尤其是在它对量子系统和经典测量设备之间相互作用的描述中。玻尔的理论发展于 1920 年代后期,不包括测量过程的正式模型,但确实强调了在描述量子实验时对经典概念的关键需求。

这导致了关于经典世界和量子世界之间关系的早期辩论,尤其是在测量的背景下。尽管如此,早期的教科书并没有明确说明在测量过程中应该将量子定律应用于经典系统的想法。

1932 年晚些时候,冯·诺依曼提供了一个正式的测量模型,该模型表明量子力学确实必须控制量子系统和测量设备的特性。对于许多理论家来说,这种解释似乎与玻尔的理论直接冲突。

在他的论文中,劳迪萨质疑玻尔是否真的会对冯·诺依曼的解释提出异议。通过更仔细地研究他的想法,他认为玻尔对古典概念的看法可能比理论家目前认为的更接近冯·诺依曼的方法。

基于这一见解,Laudisa 重新评估了两位研究人员对量子测量过程的看法之间的相似性。他现在希望从这次分析中收集的见解有助于更准确地了解量子力学中测量过程的历史。

更多信息:Federico Laudisa、Bohr 和 von Neumann 关于量子力学的普遍性:量子测量过程历史的材料,欧洲物理杂志 H(2024 年)。DOI: 10.1140/epjh/s13129-024-00082-7

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