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量子测量的还原困惑及其消解

量子测量引发的还原争议最早可以追溯到冯·诺伊曼测量理论的提出,该理论中的投影假说直接导致了二元论测量解释的产生。以伦敦-鲍厄、维格纳为代表的量子测量二元论者提出了量子测量必须依赖观察者的心理作用。而在还原与反还原的争论中,通常认为心理学是无法被还原为物理学的。这样就构成了量子测量理论还原之路难以逾越的第一个死结。第二个死结也是由投影假说引发的,那就是作为宏观物体的测量仪器及其量子物理效应不能得到微观还原解释,David C.Scharf在1989年的《量子测量同科学统一进路》一文中详细地阐明了量子测量的正统解释同普遍微观还原(universal microreduction)的矛盾,从而展现了还原进路的另一大疑难。而量子纠缠、非定域性显示的整体性几乎将还原之路封闭,以致一些学者如Maudlin声称“还原论死了”(reductionism is dead)〔1〕。还原论真的无路可走了吗?还原进路的这三大死结能否解开呢?我们能否架构...  (本文共7页) 阅读全文>>

《南京邮电大学学报(自然科学版)》2014年05期
南京邮电大学学报(自然科学版)

含噪相干态信号的量子最优检测

0引言对于深空光通信来说,由于空间大尺度的绕射损耗使一些量子资源,比如光场纠缠态和光场压缩态无法保持长距离的量子性。但是常规的激光发射器产生的光场相干态,却可以在绕射损失下保持相干性,如果将其作为信号载体将是一种更好的选择[1-2]。目前为深空通信准备的经典光学接收器,采用了光子计数或相干检测的方法来实现对相干态信号的检测。文献[3]介绍了Dolinar接收器。文献[4]描述了由佐佐木和广田提出的一种不同的方法,它不采用光学反馈,但能通过幺正变换和光子计数达到最优界。在地表自由空间的光通信场合,光场相干态信号也具有一系列的不同应用[5-6]。文献[7-8]指出雨雪和雾导致的气溶胶散射效应会降低自由空间相干态信号传输的性能。文献[9-10]描述了大气湍流对光场相干态信号传输的影响,并且建立了各种理论模型以描述湍流引发的信号衰落。另一方面,在经典通信模型中,确定信号的检测可以在存在信道加性高斯噪声的情况下被观测到。对于无线电频级的通...  (本文共6页) 阅读全文>>

《物理学报》2006年05期
物理学报

量子测量对三维光子晶体中Λ型原子动力学性质的影响

1·引言光子晶体是一种人工设计的具有光子能带和能隙的周期性介电材料,频率处在晶体禁带中的电磁波将被禁止传播[1].光子晶体通过带边附近电磁模密度的变化,可以修饰或抑制处在光子晶体中的激发原子的自发辐射[2—5].此外,近年来研究发现量子测量和被测量的量子系统间相互作用将对量子系统的演化产生影响,对一个量子体系的频繁测量观察将会抑制或阻止它向其他状态的跃迁,这就是所谓的量子Zeno效应(衰减抑制)[6—10];相反地,文献[10—14]提出有量子反Zeno效应(anti-Zeno,测量导致衰减加速)的存在.随着量子计算和量子通讯的迅速发展,由于量子系统和环境间的耦合而引起的消相干现象越来越成为关注的热点.人们提出的防错码方法之一就是利用了量子Zeno效应,对冗余码进行不断地测量来保持系统的相干性.有关量子Zeno效应的实验设想由Cook提出[7],并由Itano等通过一个三能级原子的Rabi振荡实现[8].近来这种效应在很多的物理...  (本文共6页) 阅读全文>>

《景德镇高专学报》1997年02期
景德镇高专学报

浅议量子力学中的因果性

自1 927年建立量子力学以来,量子力学成为人类认识和掌握原子范围内的自然规律的重要理论,其理论的正确性已被大量的实验所验证。然而,对量子力学的诊释,科学界仍以两位科学伟人—爱因斯坦和玻尔为代表的两派观点进行着一场持久的世界性的争论。争论的焦点涉及到对微观粒子的波粒二象性的认识、波函数的几率解释、测不准关系的理解、量子力学理论完备性等内容,由此引出了一系列的哲学问题。本文仅就量子力学的因果性,进行探讨。 在描述宏观世界的经典物理学中,其理论认识的根本假定是:无生命的自然界的运动和转变有其连续不断的发展过程,因而可以有其严格的而不间断的因果规律,这一假定来自日常经验的总结。当最初人们发现对周围的物体施加力的作用能产生他所希望的或避免所不希望的结果之时,一个现象在前,引起另一现象的必然联系—因果性的概念就产生了。以后,随着牛顿力学的建立,宏观物体的运动由牛顿定律F二ma决定,一定的力F作用在确定的物体上,就必定引起一个F/m的加速度...  (本文共3页) 阅读全文>>

《大学物理》2016年03期
大学物理

基于光学偏振试验的量子概念分析

量子力学是近代物理学的基础,并且其应用领域已延伸至化学、生物等许多交叉学科当中,这一课程已成为当今大学生物理教学中一个极为重要的组成部分.由于量子力学主要是描述微观世界结构、运动与变化规律的学科,微小尺度下的许多自然现象与人们日常生活经验相距甚远,量子力学的概念有悖于人们的直觉,难以被初学者接受.如果在教学中能够结合具体的物理实验,从现象到本质引导学生思考,就可以使抽象的量子概念落实到对具体实验现象的归纳总结上来.偏振光实验是一个现象直观而且学生容易操作的普通物理实验,在学生掌握的已有知识基础上,进行新内容的教学,符合初学者的认知规律.利用光的偏振现象来阐述量子力学基本概念已被一些国内外经典教材采纳,如物理学大师狄拉克所著的《量子力学原理》[1],费因曼所著的《费因曼物理学讲义》[2],曾谨言教授所著的《量子力学卷1》[3],赵凯华、罗蔚茵教授合著的《量子物理》[4]等教材.在本文中,笔者结合自己的教学体验,着重从可观测量和测量...  (本文共4页) 阅读全文>>

《山东科技大学学报(社会科学版)》2005年02期
山东科技大学学报(社会科学版)

量子力学哲学的新理解——对万小龙“量子哲学研究”的解读

近年来,我国科学哲学界正呈现百家争鸣和百花齐放的局面。例如有张华夏与张志林的“狭义的科学哲学”,刘大椿的“广义的科学哲学”,郭贵春的“后现代的科学哲学”,曾国屏的STS,吴彤的“自然科学的哲学”,东北派的“技术哲学”,李伯聪的“工程哲学”,还有我的“分科的科学哲学”,如此等等。这几年,我们的“物理学哲学”课题组在量子力学哲学的解读方面做了一些工作,万小龙的新著《范·弗拉森的量子力学哲学研究》则是其中又一新成果。万小龙是我带的第一个科学哲学博士,《范·弗拉森的量子力学哲学研究》(中山大学出版社2005年版)是他在博士论文基础上精心修改而成的。在这里我想先交待一下他选题、研究和写作的背景。我们这个博士点在科学哲学、分析哲学方面有“江天骥传统”,它强调把握西方“狭义的科学哲学”的脉络,要对最有代表性的学派、人物、著作及思想进行细致研究,要保持客观、中肯、不失真。我认为,范·弗拉森正好是继劳丹之后的又一位最重要的科学哲学家,他的建构经验...  (本文共4页) 阅读全文>>