Согласно одному из возможных диагнозов проблемы квантового измерения, к ней приводит квантовый фундаментализм, утверждающий, что онтология и эпистемология мира исключительно квантовые, а классическая физика является лишь приближенной. Для Н. Бора проблема измерения - псевдопроблема, так как любое квантовое явление предполагает классический контекст экспериментальной установки и употребление классических концептов для его описания. Мы рассматриваем позицию Бора с точки зрения предлагаемого нами контекстуального квантового реализма (ККР), который вдохновляется философией позднего Витгенштейна. Наш подход согласуется с интерпретацией Х. Цинкернагеля, состоящей в том, что позиция Бора - не только эпистемологический антифундаментализм, но и онтологический антифундаментализм. According to one of the possible diagnoses of the quantum measurement problem, it is a consequence of quantum fundamentalism, which claims that ontology and epistemology of the world are exclusively quantum, and classical physics is only an approximation. For N. Bohr, the problem of measurement is a pseudo-problem, since any quantum phenomenon presupposes a classical context of an experimental unit and the use of classical concepts to describe it. We consider Bohr’s position in terms of our contextual quantum realism (QCR), which is inspired by the philosophy of the later Wittgenstein. Our approach is consistent with H. Zinkernagel’s interpretation, which is that Bohr’s position is not only epistemological anti-fundamentalism, but also ontological anti-fundamentalism.
Согласно одному из возможных диагнозов проблемы квантового измерения, к ней приводит квантовый фундаментализм, утверждающий, что онтология и эпистемология мира исключительно квантовые, а классическая физика является лишь приближенной. Для Н. Бора проблема измерения - псевдопроблема, так как любое квантовое явление предполагает классический контекст экспериментальной установки и употребление классических концептов для его описания. Мы рассматриваем позицию Бора с точки зрения предлагаемого нами контекстуального квантового реализма (ККР), который вдохновляется философией позднего Витгенштейна. Наш подход согласуется с интерпретацией Х. Цинкернагеля, состоящей в том, что позиция Бора - не только эпистемологический антифундаментализм, но и онтологический антифундаментализм. According to one of the possible diagnoses of the quantum measurement problem, it is a consequence of quantum fundamentalism, which claims that ontology and epistemology of the world are exclusively quantum, and classical physics is only an approximation. For N. Bohr, the problem of measurement is a pseudo-problem, since any quantum phenomenon presupposes a classical context of an experimental unit and the use of classical concepts to describe it. We consider Bohr’s position in terms of our contextual quantum realism (QCR), which is inspired by the philosophy of the later Wittgenstein. Our approach is consistent with H. Zinkernagel’s interpretation, which is that Bohr’s position is not only epistemological anti-fundamentalism, but also ontological anti-fundamentalism.
В статье приводятся аргументы в пользу того, что формализм квантовой механики (КМ) может быть использован для моделирования явлений и систем за пределами КМ и даже физики, в частности в социогуманитарной области. Как известно, это действительно имеет место. Примером является квантовоподобное моделирование (КПМ) А. Хренникова. Мы предлагаем философское обоснование КПМ в рамках контекстуального реализма (КР). Применительно к квантовой физике мы говорим о контекстуальном квантовом реализме (ККР). Принципиальными моментами в КР являются чувствительность онтологии к контексту и понимание контекстуальности как неразрывно связанной с нормативностью. Подробное изложение концепции КР можно найти в других наших работах. Здесь мы лишь вкратце резюмируем ее и применяем для понимания оснований и возможностей КПМ. The article argues that the formalism of quantum mechanics (QM) can be used to model phenomena and systems beyond QM and even physics, in particular in the socio-humanitarian field. As is known, this really takes place; A. Khrennikov’s quantum-like modeling (QLM) is an example. We propose a philosophical justification for QLM within the framework of contextual realism (CR). With regard to quantum physics, we speak of contextual quantum realism (CQR). The fundamental points in CR are the sensitivity of ontology to context and the understanding of contextuality as inseparable from normativity. A detailed account of the concept of CR can be found in our other works. Here we only briefly summarize it and apply it to understand the foundations and possibilities of QLM.
КВАНТОВОЕ ЗАПУТЫВАНИЕ В СОСТАВНЫХ СИСТЕМАХРассматривается некоторый класс моделей мезоскопических квантовых явлений; эти модели возникают из сопоставления гамильтоновой динамики определенного типа и запутанных состояний составных систем.С помощью таких моделей можно получить точное описание феноменологии двумерного электронного газа, в особенности квантового эффекта Холла.Показано, как такие модели (если использовать их для отражения реальных физических принципов, а не только феноменологии) можно проверить в экспериментах типа квантовой телепортации.Так называемые мезоскопические модели предусматривают, что динамика взаимодействующего с внешним полем двумерного газа описывается функционалом типа Tr[Hρ] + β Tr f (ρ), где ρ -оператор плотности, а Hодночастичный гамильтониан.На основе предлагаемого подхода показано, что с помощью подходящего эксперимента по квантовой телепортации можно получить информацию об аналитической функции f .Это приводит к взгляду на составную систему электронный газ-внешнее поле как на естественный квантовый компьютер.
Работа посвящена методике изучения явления квантовой запутанности в курсе квантовой механики для студентов специальности "физика". Показано, что студентам университетов важно знать о квантовой запутанности, являющейся ключевой частью квантовой механики, поскольку она необходима для понимания различных трактовок квантовой механики и будущих технологий, связанных с этой областью. Эксперименты, проведенные на интерферометре Маха-Цендера, являются одним из множества экспериментов, которые убедили физиков в том, что квантовая механика не может быть описана с точки зрения классической механики. В случае изучаемого явления фотон не следует по одной определенной траектории, а должен описываться в терминах квантовой суперпозиции множества траекторий. Предлагается изучение феномена квантовой запутанности после освоения таких тем, как постулаты квантовой механики, уравнение Шредингера, принцип суперпозиции, проблема измерения, а также после решения известных традиционных задач, касающихся квазиклассического случая. Эти темы создают необходимый фон и мотивацию для понимания концепции запутанности и её последствий для квантовых систем. В качестве экспериментальной техники предлагается демонстрация работы самого простого интерферометра Маха-Цендера, изготовленного фирмой LD Didactic GmbH. Для компьютерной демонстрации изучаемого явления используется система компьютерной алгебры Mathematica и продукты фирмы Wolfram. В результате этого становится возможным наглядно показать, что квантовые частицы могут находиться в состоянии суперпозиции, и, таким образом, используемый интерферометр является мощным инструментом для выявления фундаментальной природы квантовой механики.
В статье рассматриваются парадоксы квантовой механики с точки зрения психологии восприятия. Одним из наиболее существенных является влияние наблюдателя на результат квантового измерения, связанный с так называемой редукцией волновой функции, о котором писал еще Норберт Винер в своей фундаментальной работе «Математические основы квантовой механики». Основной проблемой здесь является то, что этот процесс не описывается в парадигме и средствами квантовой физики. Однако и влияние сознания наблюдателя на физический процесс, который рассматривается многими, также создает парадокс. Если есть такое взаимодействие, оно должно проходить по физическим законам, но это не приведет к редукции волновой функции. Если же это не физический фактор, то он не может воздействовать на физическую систему. В настоящей работе рассматривается модель трансляции информации о реальности из системы бессознательного, представленного в виде состояний в пространстве Гильберта, в сознание в виде объектного пространственно-временного представления. Отметим, что квантовая система описывается волновой функцией, которая представлена в многомерном пространстве Гильберта, причем представление реальности в этом пространстве дает эффекты, схожие с явлениями нашего бессознательного. Напротив, в сознании реальность представлена в физическом пространстве-времени в объектном виде. Преобразование одного представления в другое дает те же соотношения неопределенности и другие эффекты, что и квантовая механика. Поскольку для системы сознания источником новой информации является то, что находится за его границей, если «не вводить лишних сущностей», единственную реальностью для него составляет бессознательное. Причем индивидуальные сознания могут быть связаны с коллективным бессознательным, как это предполагали психолог К. Юнг и физик В. Паули.
В работе рассматривается проверяемая гипотеза о том, что измерительная метка в двухщелевом эксперименте может не только обеспечивать различимость путей и уменьшать видимость интерференции, но и оказывать дополнительное физически направляющее воздействие на квантовое состояние фотона, проявляющееся как фазовый или поперечный импульсный сдвиг. Предлагается экспериментальная схема с изменением поляризационной метки в одной из щелей и регистрацией положения интерференционных максимумов. Стандартная модель предсказывает изменение контраста полос без их смещения при отсутствии дополнительной разности фаз. Гипотеза предполагает возможность остаточного систематического смещения интерференционной картины после учёта известных оптических эффектов, включая фазовую задержку, преломление, наклон элементов и геометрическую фазу Панча—Ратнама—Берри. Работа не заявляет об опровержении квантовой механики, а формулирует экспериментально проверяемое предположение и критерии его подтверждения или опровержения.
Проблема квантового измерения остаётся одной из центральных нерешённых проблем физики спустя почти столетие после создания квантовой механики. Существующие интерпретации либо требуют введения наблюдателя как причины коллапса волновой функции, либо постулируют бесконечное множество ненаблюдаемых вселенных, либо описывают потерю когерентности, но не объясняют сам механизм выбора. В работе предложена теоретическая модель, в которой коллапс волновой функции рассматривается как объективный физический процесс селекции, а не как следствие измерения. Модель вводит минимальный набор базовых элементов, необходимых для описания этого процесса, и показывает, что они образуют замкнутую архитектуру, совместимую со стандартной квантовой механикой. Показано, что модель не противоречит ни одной из фундаментальных физических теорий. Она предлагает решение информационного парадокса чёрных дыр, даёт новую интерпретацию квантовой запутанности, суперпозиции и декогеренции, а также объясняет парадокс Уэбба и природу тёмной материи в рамках циклической космологии. Модель фальсифицируема. Предложены конкретные экспериментальные методы проверки, включая поиск энергетического следа акта селекции, анализ статистических аномалий в прецизионных квантовых экспериментах и поиск темпоральных корреляций.