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后选择量子测量的放大效应 (11)根本问题

已有 300 次阅读 2024-12-2 15:43 |个人分类:我思故我在|系统分类:观点评述

      后选择量子测量的研究让我陷入了一种极其困惑的状态之中。粒子数态可以看成是在粒子数方向(也是径向)压缩无穷大的情况,所以从非经典性来看,首先最经典的的量子态是相干态(所以这成了一个标准),然后是压缩态,然后是粒子数态(只有一个位置的态,或者只有一个动量的态,都是这种情况)。在任何一个讨论非经典性的文章中都是这么说的,看起来也没什么问题。

   但是说到热态的时候,问题就出现了。因为热态是粒子数态的混合态,也就是各种粒子数态的经典统计态。如果我们要定义一个非经典度,那么各个粒子数态的非经典度肯定是非常大的,然后你做统计平均,热态就会变成一个非经典态。但是我们知道,热态是最经典的态。

   如果用量子相空间来描述,就会反过来。在这里,可以用一个叫做P表示的来表示,就是用相干态来表示一个具体的量子态。这个工作是诺贝尔奖的一部分。任何量子态在P表示中都是奇异的,但是热态的确给出了一个平庸的表示。我对这个事情一直很好奇,不知道究竟发生了什么魔法,一个统计平均,导致了奇异的表示,变成了平庸的结果。

   但是由于统计平均也会在相空间中表示出来,所以我还是能理解的。只是不清楚究竟发生了什么奇特的事情。

   但是如果你要定义一个非经典度,就很容易会出现问题。对经典统计,也一定要有一个度量,这个度量最后会把粒子数的非经典性消除掉。(这个问题值得仔细研究)

   在后选择中,这个问题就会变得更加突出。在通过量子简谐振子的平均来测量量子比特的时候,简谐振子如果是粒子数态,那么它的涨落就是基态涨落的根号2N+1倍,后选择后指针的移动的最大值也是基态涨落的根号2N+1倍。一个原来看不到任何联系的结果,出现强关联,本质上是一个东西。

   研究者就会说,看,非经典性导致了显著的放大信号,由原来的粒子数为N的态,变成了粒子数为N的态和粒子数为N+1的等价叠加态,然后也提升了测量的精度。量子费舍尔信息的计算,我在后边会详细的讨论。

   但是情况根本不是这样的。热态是粒子数的统计平均,而这里的涨落仅仅是经典统计平均了一下。所以出现了一样的结果,也提升了放大信号,也提升了测量精度,原因就是它是粒子数态的统计平均。如果真是粒子数态的非经典性导致的,那么热态就必须是一个非经典态。

   也就是量子技术的理论基础,存在严重的缺陷。

   所以我就怀疑热态也是一个非经典态,但是这样不对。因为在各种相空间表示中,它显示不出来任何的非经典性,所以它不是非经典态。

   热态肯定不是非经典态。所以后选择的这个涨落,就是涨落,根本就不管这个涨落是怎么来的。

    如果这样,那么后选择量子测量的技术,本身就不是量子指针的非经典性带来的,而仅仅是涨落的事情。(我这里应该把很多事情都说清楚了,量子指针的非经典性与后选择无关,与放大效应无关)如果把这种情况推广到纠缠上,还没有详细的讨论和对比(纠缠导致测量精度的提升是有详细的讨论的,但是没有和热态作比较)这样研究的意义还看不出来。

    我最近有了一些新的想法,还没有计算,我认为纠缠带来的精度增强意义不大。也就是说,不管是量子计量学还是后选择量子测量的传统研究,最后很可能都是研究了个寂寞,没有多少价值。当然,这可能会让很多人都不满意。但是问题是,你自己没搞明白,难道还是别人的错么?

    不管是核结构,还是量子测量,弄得我都很尴尬,我想对别人说,你弄错了,但是我担心被看成是一个民科。这难道是我的错么?就好像做光力学,我做的东西,后来有人也做了,人家还专门说是自己第一个发现的,也没有引用我的文章。难道我得跟他说,不对,这是我先提出来的。这难道是我的错么?



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