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后选择量子测量的放大效应 (19) 后选择的非对易性

已有 413 次阅读 2024-12-7 10:37 |个人分类:我思故我在|系统分类:观点评述

    我们把已经有的结论整理一下。

    首先,对于量子测量来说,后选择是必须的。在测量前后,如果有后选择,整个系统的量子费舍尔信息才是守恒的。如果仅仅是标准测量,获得的信息就会很少。在测量相移中,如果是粒子数态或热态,甚至都不会发生变化。(并不是真的没有用)也就是说,没有任何信息可以提取。所以仅仅是标准测量是不够的。阿哈诺夫提出了后选择,我们对于量子测量的理解才是完整的。

    然后就是,后选择的作用,是把整个系统的信息压缩到量子指针中来(量子系统和量子指针的纠缠产生的信息),当然后选择本身也会携带信息(量子系统本身的信息)。这使得我们对于整个过程的信息转移和守恒有了深刻的认识。

    我们提出了最简单的量子计量学模型。这个模型在别的研究者的文章中,也提到过,但是用来理解后选择却没有,特别是没有与热态联系上。在这个模型中,相互作用不会导致要测量的量子系统和量子指针的纠缠。所以这个纠缠对于弱放大不是根本的。这样一来,量子指针的非经典性对于后选择放大和提升精度都是没有意义的。

    后选择的本质是改变了量子指针测量值的经典几率。当然,如果产生纠缠了,或者产生量子叠加,放大会更好,测量精度提升的会更多。但是这些不是本质性的。

    但是在前边的博客中,我们提到过,整个后选择的量子过程的确是量子的。所以这就导致最后的一部分,就是量子系统的量子性。

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    在2020年,有一篇文章,对此给出了直接的证据。当然,他们的证明也是针对一般模型的,而不是最小模型的。对于后选择的非经典性的文章很多,我希望有时间对这些文章有一个彻底的讨论,从而确定非经典性究竟来自哪里。

    位置肯定是待测量的量子系统,但是究竟是什么(量子相干性?),依然是一个问题。在这篇文章,他们给了一个简单的证明,就是量子系统的预测量(初态)和后测量(末态)之间的非对易性是使得量子指针信息极大增强的原因。这个结论很清晰,也和我们的理解是一致的。

    但是有一个问题,就是这依然不能证明后选择就是量子的。为什么呢?因为非对易性不是量子世界所仅有的,宏观世界也有非对易性。比如一只脚穿两只袜子,一只是红色的,一只是蓝色的,毫无疑问,穿的顺序是不对易的。

     我们需要排除掉经典的不对易性,或者找到其它更强有力的证据。当然,这给人的感觉已经有点钻牛角尖了。

     在证明弱值的非经典性的文章中,应用了很多强有力的技术,这会帮助我们更好的利用这些技术来理解非经典性。

     从2013年到2015年,以及随后的几年,我们对于后选择弱测量这个研究领域给了庖丁解牛式的分解。但是这样的研究模式,已经和当前的研究方式很不一样。当前的研究模式,追求形式主义,追求热点,追求时髦词汇,努力把文章弄得晦涩难懂,但是却不愿意讨论问题的实质。

     量子测量和量子计量领域的问题,是我遇到的第一个问题,这比后来在核结构领域遇到的问题还要严重。(我用了几年的时间来思考这个事情)急功近利是科学的死敌,不但不能推动科学的进步,反而导致整个研究群体出现了根本性的错误。这样的问题,出现在粒子物理学、核物理学、量子技术等各个领域,这是一种悲哀。

    



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