معنى التكرار والإجماع في الموضوعية الكمومية

أعاد نشره أفلاطون

المتابعون: 0

داريو أ. تشيشولم^1,2, لوكا إينوسينتي¹و جي ماسيمو بالما^1,3

¹Università degli Studi di Palermo, Dipartimento di Fisica e Chimica – Emilio Segrè، via Archirafi 36, I-90123 باليرمو، إيطاليا
²مركز المواد والتقنيات الكمومية، كلية الرياضيات والفيزياء، جامعة كوينز بلفاست، BT7 1NN، المملكة المتحدة
³نيست، Istituto Nanoscienze-CNR، Piazza S. Silvestro 12، 56127 بيزا، إيطاليا

تجد هذه الورقة مثيرة للاهتمام أو ترغب في مناقشة؟ Scite أو ترك تعليق على SciRate.

ملخص

في حين أن مصطلحي "التكرار" و"الإجماع" غالبًا ما يستخدمان كمرادفين في سياق الموضوعية الكمومية، فإننا نظهر هنا أنه ينبغي فهمهما على أنهما مفهومان مرتبطان ولكن متميزان، يحددان السمات المختلفة للانتقال من الكم إلى الكلاسيكي. لقد أظهرنا أن الإطارين الرئيسيين المستخدمين لقياس الموضوعية الكمومية، وهما بنية بث الطيف والداروينية الكمومية، هما الأنسب لقياس التكرار والإجماع، على التوالي. علاوة على ذلك، من خلال تحليل أمثلة واضحة لحالات ذات معلومات مشفرة غير محلية، فإننا نسلط الضوء على الفرق الصارخ المحتمل بين درجات التكرار والإجماع. على وجه الخصوص، يؤدي هذا إلى انقطاع في العلاقات الهرمية بين بنية البث الطيفي والداروينية الكمومية. يوفر إطار عملنا منظورًا جديدًا لتفسير النتائج المعروفة والمستقبلية في سياق الموضوعية الكمومية، مما يمهد الطريق لفهم أعمق لظهور الكلاسيكية من عالم الكم.

معنى التكرار والإجماع في الموضوعية الكمومية لذكاء بيانات PlatoBlockchain. البحث العمودي. منظمة العفو الدولية.

صورة مميزة: إذا تم تشفير المعلومات الخاصة بالنظام في الارتباطات بين المكونات البيئية المختلفة، فلا يمكن للمراقبين استخلاصها إلا عن طريق قياس جميع المكونات من نفس المجموعة. هذا مثال حيث من المهم التمييز بين مفهومي التكرار والإجماع.

ملخص شعبي

يُقال إن الحالة الكمومية تكون موضوعية إذا تمكن العديد من المراقبين من استعادة معلومات حول الحالة والاتفاق فيما بينهم. وهذا بدوره ممكن فقط إذا تم تشفير المعلومات المذكورة عدة مرات في البيئة المحيطة. في هذه الورقة، نوضح كيف أنه ليس من الممكن دائمًا للمراقبين استخراج جميع المعلومات ذات الصلة التي تم تشفيرها في البداية في البيئة. نقوم بذلك من خلال تقديم كميتين بتعريف صارم وتفسير عملي واضح: "التكرار"، الذي يحدد عدد مرات كتابة المعلومات في البيئة، و"الإجماع"، وهو الحد الأقصى لعدد المراقبين القادرين على استخلاص المعلومات المذكورة. معلومة.

► بيانات BibTeX

@article{Chisholm2023meaningofredundancy، doi = {10.22331/q-2023-08-03-1074}، url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-08-03-1074}، العنوان = {المعنى التكرار والإجماع في الموضوعية الكمومية}، المؤلف = {تشيشولم، داريو أ. وإينوسينتي، لوكا وبالما، جي. ماسيمو}، مجلة = {{Quantum}}، issn = {2521-327X}، الناشر = {{Verein zur F{"{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}، المجلد = {7}، الصفحات = {1074}، الشهر = أغسطس، السنة = {2023} }

ferences المراجع

[1] روبن بلوم-كوهوت وفويتشخ زوريك. مثال بسيط على "الداروينية الكمومية": تخزين المعلومات الزائدة عن الحاجة في بيئات متعددة الدوران. أسس الفيزياء، 35 (11): 1857-1876، نوفمبر 2005. ISSN 1572-9516. 10.1007/s10701-005-7352-5. عنوان URL https:///doi.org/10.1007/s10701-005-7352-5.
https://doi.org/10.1007/s10701-005-7352-5

[2] روبن بلوم كوهوت وفويتشخ زوريك. الداروينية الكمومية: التشابك والفروع والكلاسيكية الناشئة للمعلومات الكمومية المخزنة بشكل متكرر. المراجعة البدنية أ، 73 (6): 062310، يونيو 2006. 10.1103/PhysRevA.73.062310. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.73.062310.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.73.062310

[3] هاينز بيتر بروير وفرانشيسكو بيتروتشيوني. نظرية أنظمة الكم المفتوحة. مطبعة جامعة أكسفورد، أكسفورد، 2007. ISBN 978-0-19-921390-0. 10.1093/acprof:oso/9780199213900.001.0001. عنوان URL https:///doi.org/10.1093/acprof:oso/9780199213900.001.0001.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1093 / acprof: أوسو / 9780199213900.001.0001

[4] باريش جاكماك، أوزغور إي موستيكابليوغلو، ماورو باتيرنوسترو، باسانو فاتشيني، وستيف كامبل. الداروينية الكمومية في نظام مركب: الموضوعية مقابل الكلاسيكية. الإنتروبيا، 23 (8): 995، 2021. 10.3390/e23080995. عنوان URL https:///doi.org/10.3390/e23080995.
الشبكي: / / doi.org/ 10.3390 / e23080995

[5] مينغ تشينغ تشن، هان سين تشونغ، يوان لي، ديان وو، شي لين وانغ، لي لي، ناي لو ليو، تشاو يانغ لو، وجيان وي بان. ظهور الموضوعية الكلاسيكية للداروينية الكمومية في محاكاة الكم الضوئية. نشرة العلوم، 64 (9): 580-585، مايو 2019. ISSN 2095-9273. 10.1016/j.scib.2019.03.032. الرابط https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927319301847.
https: / / doi.org/ 10.1016 / j.scib.2019.03.032
https: / / www.sciencedirect.com/ science / article / pii / S2095927319301847

[6] داريو أ. تشيشولم، غييرمو غارسيا بيريز، ماتيو إيه سي روسي، سابرينا مانيسكالكو، وج. ماسيمو بالما. مشاهدة الموضوعية على الكمبيوتر الكمومي. علوم وتكنولوجيا الكم، 7 (1): 015022، ديسمبر 2021. ISSN 2058-9565. 10.1088/2058-9565/ac40f3. عنوان URL https:///doi.org/10.1088/2058-9565/ac40f3.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ac40f3

[7] ماريو أ. شيامبيني، وجورجيا بينا، وباولو ماتالوني، وماورو باتيرنوسترو. التوقيع التجريبي للداروينية الكمومية في حالات الكتلة الضوئية. المراجعة البدنية أ، 98 (2): 020101، أغسطس 2018. 10.1103/PhysRevA.98.020101. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.98.020101.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.020101

[8] دبليو دور، جي فيدال، وجي آي سيراك. يمكن تشابك ثلاث كيوبتات بطريقتين غير متكافئتين. المراجعة البدنية أ، 62: 062314، نوفمبر 2000. 10.1103/PhysRevA.62.062314. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.62.062314.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.62.062314

[9] ألكسندر فيلر، وبنجامين روسيل، وإيرينيه فريرو، وباسكال ديجيوفاني. التعليق على "الداروينية الكمومية القوية والاستقلال القوي يعادلان بنية البث الطيفي". رسائل المراجعة البدنية، 126: 188901، مايو 2021. 10.1103/PhysRevLett.126.188901. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.126.188901.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.126.188901

[10] جيان لوكا جيورجي وفرناندو جالفي وروبرتا زامبريني. الداروينية الكمومية وديناميكيات التبدد غير الماركوفية من المراحل الكمومية لنموذج الدوران 1/2 $XX$. المراجعة البدنية أ، 92 (2): 022105، أغسطس 2015. 10.1103/PhysRevA.92.022105. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.92.022105.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.92.022105

[11] ليا هندرسون وفلاتكو فيدرال. الارتباطات الكلاسيكية والكمية والإجمالية. مجلة الفيزياء أ: رياضية وعامة، 34 (35): 6899، 2001. 10.1088/0305-4470/34/35/315. عنوان URL https:///dx.doi.org/10.1088/0305-4470/34/35/315.
https://doi.org/10.1088/0305-4470/34/35/315

[12] ر. هوروديكي، وجي كي كوربيتش، وبي. هوروديكي. الأصول الكمومية للموضوعية. المراجعة البدنية أ، 91 (3): 032122، مارس 2015. 10.1103/PhysRevA.91.032122. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.91.032122.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.91.032122

[13] جي كي كوربيتش. الطرق إلى الموضوعية: الداروينية الكمومية، وهياكل البث الطيفي، والداروينية الكمومية القوية – مراجعة. الكم، 5: 571، نوفمبر 2021. 10.22331/q-2021-11-08-571. الرابط https://quantum-journal.org/papers/q-2021-11-08-571/.
https://doi.org/10.22331/q-2021-11-08-571
الشبكي: / / quantum-journal.org/ أوراق / ف-2021-11-08-571 /

[14] ثاو بي لو وألكسندرا أولايا كاسترو. الموضوعية (أو عدمها): مقارنة بين تنبؤات الداروينية الكمومية وبنية البث الطيفي. المراجعة البدنية أ، 98 (3): 032103، سبتمبر 2018. 10.1103/PhysRevA.98.032103. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.98.032103.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.98.032103

[15] ثاو بي لو وألكسندرا أولايا كاسترو. إن الداروينية الكمومية القوية والاستقلال القوي يعادلان بنية البث الطيفي. رسائل المراجعة البدنية، 122 (1): 010403، يناير 2019. 10.1103/PhysRevLett.122.010403. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.122.010403.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.010403

[16] ثاو بي لو وألكسندرا أولايا كاسترو. مشاهدة اللاموضوعية في إطار الداروينية الكمية القوية. علوم وتكنولوجيا الكم، 5 (4): 045012، أغسطس 2020. ISSN 2058-9565. 10.1088/2058-9565/abac4e. عنوان URL https:///doi.org/10.1088/2058-9565/abac4e.
https: / / doi.org / 10.1088 / 2058-9565 / abac4e

[17] ثاو بي لو وأندرياس وينتر وجيراردو أديسو. الحرارية مقابل الموضوعية: هل يمكن أن يتعايشا بسلام؟ الإنتروبيا، 23 (11): 1506، نوفمبر 2021. ISSN 1099-4300. 10.3390/e23111506. عنوان URL https://www.mdpi.com/1099-4300/23/11/1506.
الشبكي: / / doi.org/ 10.3390 / e23111506
https://www.mdpi.com/1099-4300/23/11/1506

[18] سلفاتوري لورينزو، ماورو باتيرنوسترو، وج. ماسيمو بالما. التحكم الديناميكي المناهض للزينو في كشف الداروينية الكمومية. أبحاث المراجعة الفيزيائية، 2 (1): 013164، فبراير 2020. 10.1103/PhysRevResearch.2.013164. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevResearch.2.013164.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevResearch.2.013164

[19] نينا ميجير وأندريا سميرن وستيف كامبل وباسانو فاتشيني. الارتباطات والتدفق العكسي للمعلومات والموضوعية في فئة من نماذج الإزالة البحتة. الإنتروبيا، 24 (2): 304، فبراير 2022. ISSN 1099-4300. 10.3390/e24020304. عنوان URL https://www.mdpi.com/1099-4300/24/2/304.
الشبكي: / / doi.org/ 10.3390 / e24020304
https://www.mdpi.com/1099-4300/24/2/304

[20] نادية ميلاتسو، وسلفاتوري لورينزو، وماورو باتيرنوسترو، وج. ماسيمو بالما. دور التدفق العكسي للمعلومات في ظهور الداروينية الكمومية. المراجعة البدنية أ، 100 (1): 012101، يوليو 2019. 10.1103/PhysRevA.100.012101. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.100.012101.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.012101

[21] نيكولاس ميركين ودييجو أ. ويسنياكي. توطين العديد من الأجسام وظهور الداروينية الكمومية. الإنتروبيا، 23 (11): 1377، نوفمبر 2021. ISSN 1099-4300. 10.3390/e23111377. عنوان URL https://www.mdpi.com/1099-4300/23/11/1377.
الشبكي: / / doi.org/ 10.3390 / e23111377
https://www.mdpi.com/1099-4300/23/11/1377

[22] بي ميرونوفيتش، جي كي كوربيتش، وبي هوروديكي. مراقبة عملية بث معلومات النظام في الوقت المناسب. رسائل المراجعة البدنية، 118 (15): 150501، أبريل 2017. 10.1103/PhysRevLett.118.150501. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.118.150501.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.118.150501

[23] هارولد أوليفييه وفويتشخ ه. زوريك. الخلاف الكمي: مقياس لكمية الارتباطات. رسائل المراجعة البدنية، 88 (1): 017901، ديسمبر 2001. 10.1103/PhysRevLett.88.017901. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.88.017901.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.88.017901

[24] هارولد أوليفييه، ديفيد بولين، وفويتشخ هـ. زوريك. الخصائص الموضوعية من الحالات الكمومية الذاتية: البيئة كشاهد. رسائل المراجعة البدنية، 93 (22): 220401، نوفمبر 2004. 10.1103/PhysRevLett.93.220401. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.93.220401.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.93.220401

[25] جون بريسكيل. نظرية الكم شانون. arXiv طبعة أولية arXiv:1604.07450، 2016. 10.48550/arXiv.1604.07450. عنوان URL https:///doi.org/10.48550/arXiv.1604.07450.
https: / / doi.org/10.48550 / arXiv.1604.07450
أرخايف: 1604.07450

[26] أنجيل ريفاس وسوزانا إف هويلجا. أنظمة الكم المفتوحة، المجلد 10. سبرينغر، 2012. ISBN 978-3-642-23354-8. 10.1007/978-3-642-23354-8. عنوان URL https:///doi.org/10.1007/978-3-642-23354-8.
https://doi.org/10.1007/978-3-642-23354-8

[27] كاتارزينا روزاك وياروسلاف ك. كوربيتش. التشابك والموضوعية في نماذج الإزالة النقية. المراجعة البدنية أ، 100 (6): 062127، ديسمبر 2019. 10.1103/PhysRevA.100.062127. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.100.062127.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.100.062127

[28] كاتارزينا روزاك وياروسلاف ك. كوربيتش. لمحة من الموضوعية في الأنظمة الثنائية للتطورات النقية غير المتشابكة. المراجعة البدنية أ، 101 (5): 052120، مايو 2020. 10.1103/PhysRevA.101.052120. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.101.052120.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.101.052120

[29] CC رولي وMS ساراندي. الخلاف الكمي العالمي في الأنظمة متعددة الأطراف. فيز. القس أ، 84: 042109، أكتوبر 2011. 10.1103/PhysRevA.84.042109. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.84.042109.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.84.042109

[30] إيوغان رايان، وماورو باتيرنوسترو، وستيف كامبل. الداروينية الكمومية في بيئة تدور منظمة. رسائل الفيزياء أ، 416: 127675، 2021. ISSN 0375-9601. https:///doi.org/10.1016/j.physleta.2021.127675. الرابط https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375960121005399.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1016 / j.physleta.2021.127675
https: / / www.sciencedirect.com/ science / article / pii / S0375960121005399

[31] ماكسيميليان شلوسهاور. فك الترابط، ومشكلة القياس، وتفسيرات ميكانيكا الكم. تقييمات الفيزياء الحديثة، 76 (4): 1267-1305، فبراير 2005. 10.1103/RevModPhys.76.1267. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.76.1267.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.76.1267

[32] أكرم طويل، بن يان، دافيد جيرولامي، سيباستيان دفنر، ووجيتش هيوبرت زوريك. التنصت على بيئة فك الترابط: الداروينية الكمومية، والتضخيم، وأصل الواقع الكلاسيكي الموضوعي. رسائل المراجعة البدنية، 128 (1): 010401، يناير 2022. 10.1103/PhysRevLett.128.010401. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.128.010401.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.128.010401

[33] TK Unden، D. Louzon، M. Zwolak، WH Zurek، and F. Jelezko. الكشف عن ظهور الكلاسيكية باستخدام مراكز الشغور النيتروجينية. رسائل المراجعة البدنية، 123 (14): 140402، أكتوبر 2019. 10.1103/PhysRevLett.123.140402. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.123.140402.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.123.140402

[34] سكوت إن. والك، وديفيد دبليو ليونز. فقط $n$-Qubit Greenberger-Horne-Zeilinger لم يتم تحديدها من خلال مصفوفات الكثافة المنخفضة. رسائل المراجعة البدنية، 100 (5): 050501، فبراير 2008. 10.1103/PhysRevLett.100.050501. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.100.050501.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.100.050501

[35] سكوت إن. والك، وديفيد دبليو ليونز. تحتوي حالات Greenberger-Horne-Zeilinger $n$-qubit فقط على معلومات جزئية $n$. المراجعة البدنية أ، 79 (3): 032326، مارس 2009. 10.1103/PhysRevA.79.032326. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.79.032326.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.79.032326

[36] هوارد م. وايزمان. الخلاف الكمي هو مفهوم بور للاضطراب غير الميكانيكي الذي تم تقديمه لمواجهة حجة أينشتاين-بودولسكي-روزن. حوليات الفيزياء، 338: 361-374، نوفمبر 2013. ISSN 0003-4916. 10.1016/j.aop.2013.05.002. عنوان URL https:///www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003491613001127.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1016 / j.aop.2013.05.002
https: / / www.sciencedirect.com/ science / article / pii / S0003491613001127

[37] فويتسيك هيوبرت زوريك. فك الترابط، والاختيار، والأصول الكمومية للكلاسيكية. تقييمات الفيزياء الحديثة، 75 (3): 715-775، مايو 2003. 10.1103/RevModPhys.75.715. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.75.715.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / RevModPhys.75.715

[38] فويتسيك هيوبرت زوريك. الداروينية الكمومية. فيزياء الطبيعة، 5 (3): 181-188، مارس 2009. ISSN 1745-2481. 10.1038/nphys1202. عنوان URL https://www.nature.com/articles/nphys1202.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1038 / nphys1202
https: / / www.nature.com/ articles / nphys1202

[39] مايكل زولاك وفويتشخ ه. زوريك. تكرار المعلومات المختارة في الداروينية الكمومية: عدم أهمية أجزاء البيئة غير ذات الصلة. المراجعة البدنية أ، 95: 030101، مارس 2017. 10.1103/PhysRevA.95.030101. عنوان URL https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.95.030101.
الشبكي: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.95.030101

دليلنا يستخدم من قبل

نشرت هذه الورقة في الكم تحت نسبة المشاع الإبداعي 4.0 الدولية (CC BY 4.0) رخصة. يظل حقوق الطبع والنشر مع مالكي حقوق الطبع والنشر الأصليين مثل المؤلفين أو مؤسساتهم.