معنی افزونگی و اجماع در عینیت کوانتومی

بازنشر افلاطون

دنبال: 0

داریو آ. چیشولم^1,2, لوکا اینوسنتی¹و جی ماسیمو پالما^1,3

¹Università degli Studi di Palermo, Dipartimento di Fisica e Chimica – Emilio Segrè, via Archirafi 36, I-90123 Palermo, Italy
²مرکز مواد و فناوری‌های کوانتومی، دانشکده ریاضی و فیزیک، دانشگاه کوئینز بلفاست، BT7 1NN، بریتانیا
³NEST، Istituto Nanoscienze-CNR، Piazza S. Silvestro 12، 56127 Pisa، Italy

این مقاله را جالب می دانید یا می خواهید بحث کنید؟ SciRate را ذکر کنید یا در SciRate نظر بدهید.

چکیده

در حالی که اصطلاحات «زیادگی» و «اجماع» اغلب به عنوان مترادف در زمینه عینیت کوانتومی استفاده می‌شوند، در اینجا نشان می‌دهیم که این دو مفهوم مرتبط اما متمایز هستند که ویژگی‌های مختلف گذار کوانتومی به کلاسیک را کمیت می‌کنند. ما نشان می‌دهیم که دو چارچوب اصلی مورد استفاده برای اندازه‌گیری عینیت کوانتومی، یعنی ساختار پخش طیف و داروینیسم کوانتومی، به ترتیب برای تعیین کمیت افزونگی و اجماع مناسب‌تر هستند. علاوه بر این، با تجزیه و تحلیل مثال‌های صریح از حالت‌ها با اطلاعات رمزگذاری‌شده غیرمحلی، تفاوت بالقوه فاحش بین درجات افزونگی و اجماع را برجسته می‌کنیم. به ویژه، این باعث گسست در روابط سلسله مراتبی بین ساختار پخش طیف و داروینیسم کوانتومی می شود. چارچوب ما دیدگاه جدیدی برای تفسیر نتایج شناخته شده و آینده در زمینه عینیت کوانتومی ارائه می‌کند و راه را برای درک عمیق‌تر ظهور کلاسیک از قلمرو کوانتومی هموار می‌کند.

معنای افزونگی و اجماع در عینیت کوانتومی هوش داده پلاتوبلاکچین. جستجوی عمودی Ai.

تصویر ویژه: اگر اطلاعات مربوط به سیستم در ارتباط بین اجزای مختلف محیطی رمزگذاری شود، ناظران می توانند آن را تنها با اندازه گیری همه اجزای یک گروه استخراج کنند. این مثالی است که در آن تمایز بین مفاهیم افزونگی و اجماع مهم است.

خلاصه محبوب

حالت کوانتومی به حالتی عینی گفته می شود که ناظران متعدد بتوانند اطلاعات مربوط به حالت را بازیابی کنند و بین خود توافق کنند. این به نوبه خود تنها در صورتی امکان پذیر است که اطلاعات مذکور چندین بار در محیط اطراف رمزگذاری شده باشد. در این مقاله، نشان می‌دهیم که چگونه ناظران همیشه نمی‌توانند تمام اطلاعات مربوطه را که در ابتدا در محیط کدگذاری شده‌اند استخراج کنند. ما این کار را با معرفی دو کمیت با یک تعریف دقیق و یک تفسیر عملیاتی روشن انجام می‌دهیم: «زیادگی» که تعداد دفعات نوشته شدن اطلاعات در محیط را تعیین می‌کند و «اجماع» که حداکثر تعداد ناظرانی است که می‌توانند استخراج کنند. اطلاعات

► داده های BibTeX

@article{Chisholm2023meaningofredundancy، doi = {10.22331/q-2023-08-03-1074}، url = {https://doi.org/10.22331/q-2023-08-03-1074}، عنوان = {The معنی افزونگی و اجماع در عینیت کوانتومی}، نویسنده = {Chisholm, Dario A. and Innocenti, Luca and Palma, G. Massimo}, journal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, ناشر = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volume = {7}, pages = {1074}, month = aug, year = {2023} }

◄ مراجع

[1] رابین بلوم کوهوت و وویچ اچ. زورک. یک مثال ساده از "داروینیسم کوانتومی": ذخیره سازی اطلاعات اضافی در محیط های چند چرخشی. مبانی فیزیک، 35 (11): 1857–1876، نوامبر 2005. ISSN 1572-9516. 10.1007/s10701-005-7352-5. نشانی اینترنتی https://doi.org/10.1007/s10701-005-7352-5.
https://doi.org/10.1007/s10701-005-7352-5

[2] رابین بلوم کوهوت و وویچ اچ. زورک. داروینیسم کوانتومی: درهم تنیدگی، شاخه‌ها و کلاسیک بودن نوظهور اطلاعات کوانتومی ذخیره‌شده اضافی. بررسی فیزیکی A، 73 (6): 062310، ژوئن 2006. 10.1103/PhysRevA.73.062310. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.73.062310.
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.73.062310

[3] هاینز-پیتر برویر و فرانچسکو پتروشیونه. نظریه سیستم های کوانتومی باز. انتشارات دانشگاه آکسفورد، آکسفورد، 2007. ISBN 978-0-19-921390-0. 10.1093/acprof:oso/9780199213900.001.0001. نشانی اینترنتی https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780199213900.001.0001.
https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780199213900.001.0001

[4] باریش چاکماک، Özgür E Müstecaplıoğlu، Mauro Paternostro، Bassano Vacchini، و Steve Campbell. داروینیسم کوانتومی در یک سیستم ترکیبی: عینیت در مقابل کلاسیک آنتروپی، 23 (8): 995، 2021. 10.3390/e23080995. نشانی اینترنتی https://doi.org/10.3390/e23080995.
https://doi.org/10.3390/e23080995

[5] مینگ چنگ چن، هان سن ژونگ، یوان لی، دیان وو، شی لین وانگ، لی لی، نای لیو، چائو یانگ لو و جیان وی پان. ظهور عینیت کلاسیک داروینیسم کوانتومی در شبیه ساز کوانتومی فوتونیکی بولتن علوم، 64 (9): 580–585، مه 2019. ISSN 2095-9273. 10.1016/J.scib.2019.03.032. نشانی اینترنتی 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] داریو آ. چیشولم، گیرمو گارسیا پرز، ماتئو ای سی روسی، سابرینا مانیسکالکو، و جی. ماسیمو پالما. مشاهده عینیت در کامپیوتر کوانتومی علم و فناوری کوانتومی، 7 (1): 015022، دسامبر 2021. ISSN 2058-9565. 10.1088/2058-9565/ac40f3. نشانی اینترنتی https://doi.org/10.1088/2058-9565/ac40f3.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/ac40f3

[7] ماریو آ. چامپینی، جورجیا پینا، پائولو ماتالونی، و مائورو پاترنوسترو. امضای تجربی داروینیسم کوانتومی در حالت های خوشه فوتونی بررسی فیزیکی A، 98 (2): 020101، اوت 2018. 10.1103/PhysRevA.98.020101. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.98.020101.
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.98.020101

[8] W. Dür، G. Vidal، و JI Cirac. سه کیوبیت را می توان به دو روش نامتعادل درهم تنید. بررسی فیزیکی A، 62: 062314، نوامبر 2000. 10.1103/PhysRevA.62.062314. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.62.062314.
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.62.062314

[9] الکساندر فلر، بنجامین روسل، ایرنه فرورو، و پاسکال دیجیوانی. نظر در مورد "داروینیسم کوانتومی قوی و استقلال قوی معادل ساختار پخش طیف است". Physical Review Letters, 126: 188901, May 2021. 10.1103/PhysRevLett.126.188901. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.126.188901.
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.188901

[10] جیان لوکا جورجی، فرناندو گالوه و روبرتا زامبرینی. داروینیسم کوانتومی و دینامیک اتلاف غیرمارکوویی از فازهای کوانتومی مدل اسپین-1/2 $XX$. بررسی فیزیکی A، 92 (2): 022105، اوت 2015. 10.1103/PhysRevA.92.022105. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.92.022105.
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.92.022105

[11] لی هندرسون و ولاتکو ودرال. همبستگی های کلاسیک، کوانتومی و کل. مجله فیزیک الف: ریاضی و عمومی، 34 (35): 6899، 2001. 10.1088/0305-4470/34/35/315. نشانی اینترنتی https://dx.doi.org/10.1088/0305-4470/34/35/315.
https://doi.org/10.1088/0305-4470/34/35/315

[12] R. Horodecki، JK Korbicz، و P. Horodecki. خاستگاه های کوانتومی عینیت بررسی فیزیکی A، 91 (3): 032122، مارس 2015. 10.1103/PhysRevA.91.032122. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.91.032122.
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.91.032122

[13] جی کی کوربیچ. راه‌هایی به سوی عینیت: داروینیسم کوانتومی، ساختارهای پخش طیف، و داروینیسم کوانتومی قوی - مروری. Quantum, 5: 571, نوامبر 2021. 10.22331/q-2021-11-08-571. نشانی اینترنتی https://quantum-journal.org/papers/q-2021-11-08-571/.
https://doi.org/10.22331/q-2021-11-08-571
https://quantum-journal.org/papers/q-2021-11-08-571/

[14] تائو پی لی و الکساندرا اولایا کاسترو. عینیت (یا فقدان آن): مقایسه بین پیش‌بینی‌های داروینیسم کوانتومی و ساختار پخش طیف. بررسی فیزیکی A, 98 (3): 032103, سپتامبر 2018. 10.1103/PhysRevA.98.032103. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.98.032103.
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.98.032103

[15] تائو پی لی و الکساندرا اولایا کاسترو. داروینیسم کوانتومی قوی و استقلال قوی معادل ساختار پخش طیفی هستند. Physical Review Letters, 122 (1): 010403, January 2019. 10.1103/PhysRevLett.122.010403. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.122.010403.
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.010403

[16] تائو پی لی و الکساندرا اولایا کاسترو. شاهد عدم عینیت در چارچوب داروینیسم کوانتومی قوی. علم و فناوری کوانتومی، 5 (4): 045012، آگوست 2020. ISSN 2058-9565. 10.1088/2058-9565/abac4e. نشانی اینترنتی https://doi.org/10.1088/2058-9565/abac4e.
https://doi.org/10.1088/2058-9565/abac4e

[17] تائو پی لی، آندریاس وینتر و جراردو آدسو. حرارت در مقابل عینیت: آیا آنها می توانند به طور مسالمت آمیز همزیستی کنند؟ آنتروپی، 23 (11): 1506، نوامبر 2021. ISSN 1099-4300. 10.3390/e23111506. نشانی اینترنتی https://www.mdpi.com/1099-4300/23/11/1506.
https://doi.org/10.3390/e23111506
https://www.mdpi.com/1099-4300/23/11/1506

[18] سالواتوره لورنزو، مائورو پاترنوسترو و جی. ماسیمو پالما. کنترل دینامیکی مبتنی بر ضد Zeno آشکار شدن داروینیسم کوانتومی. تحقیقات مروری فیزیکی، 2 (1): 013164، فوریه 2020. 10.1103/PhysRevResearch.2.013164. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevResearch.2.013164.
https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.013164

[19] نینا مگیر، آندریا اسمیرن، استیو کمبل و باسانو واچینی. همبستگی ها، جریان برگشتی اطلاعات، و عینی بودن در یک کلاس از مدل های کاهش فاز خالص. آنتروپی، 24 (2): 304، فوریه 2022. ISSN 1099-4300. 10.3390/e24020304. نشانی اینترنتی https://www.mdpi.com/1099-4300/24/2/304.
https://doi.org/10.3390/e24020304
https://www.mdpi.com/1099-4300/24/2/304

[20] نادیا میلازو، سالواتوره لورنزو، مائورو پاترنوسترو و جی. ماسیمو پالما. نقش جریان برگشتی اطلاعات در پیدایش داروینیسم کوانتومی بررسی فیزیکی A، 100 (1): 012101، ژوئیه 2019. 10.1103/PhysRevA.100.012101. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.100.012101.
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.100.012101

[21] نیکلاس میرکین و دیگو آ. ویسنیاکی. بومی سازی بسیاری از بدن و ظهور داروینیسم کوانتومی. آنتروپی، 23 (11): 1377، نوامبر 2021. ISSN 1099-4300. 10.3390/e23111377. آدرس https://www.mdpi.com/1099-4300/23/11/1377.
https://doi.org/10.3390/e23111377
https://www.mdpi.com/1099-4300/23/11/1377

[22] P. Mironowicz، JK Korbicz، و P. Horodecki. نظارت بر فرآیند پخش اطلاعات سیستم در زمان. Physical Review Letters, 118 (15): 150501, آوریل 2017. 10.1103/PhysRevLett.118.150501. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.118.150501.
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.118.150501

[23] هارولد اولیویر و وویچ اچ زورک. اختلاف کوانتومی: اندازه گیری کوانتومی همبستگی ها. Physical Review Letters, 88 (1): 017901, دسامبر 2001. 10.1103/PhysRevLett.88.017901. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.88.017901.
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.88.017901

[24] هارولد اولیویر، دیوید پولین و وویسیچ اچ. زورک. ویژگی های عینی از حالت های کوانتومی ذهنی: محیط زیست به عنوان شاهد. Physical Review Letters, 93 (22): 220401, نوامبر 2004. 10.1103/PhysRevLett.93.220401. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.93.220401.
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.220401

[25] جان پرسکیل. نظریه کوانتومی شانون arXiv preprint arXiv:1604.07450, 2016. 10.48550/arXiv.1604.07450. نشانی اینترنتی https://doi.org/10.48550/arXiv.1604.07450.
https://doi.org/10.48550/arXiv.1604.07450
arXiv: 1604.07450

[26] آنجل ریواس و سوزانا اف هوئلگا. سیستم های کوانتومی باز جلد 10. Springer, 2012. ISBN 978-3-642-23354-8. 10.1007/978-3-642-23354-8. نشانی اینترنتی https://doi.org/10.1007/978-3-642-23354-8.
https://doi.org/10.1007/978-3-642-23354-8

[27] Katarzyna Roszak و Jarosław K. Korbicz. درهم تنیدگی و عینیت در مدل‌های dephasing خالص. بررسی فیزیکی A، 100 (6): 062127، دسامبر 2019. 10.1103/PhysRevA.100.062127. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.100.062127.
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.100.062127

[28] Katarzyna Roszak و Jarosław K. Korbicz. نگاهی اجمالی به عینیت در سیستم‌های دوبخشی برای تکامل‌های dephasing خالص غیر درهم‌تنیده. بررسی فیزیکی A، 101 (5): 052120، مه 2020. 10.1103/PhysRevA.101.052120. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.101.052120.
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.101.052120

[29] سی سی رولی و ام اس ساراندی. اختلاف کوانتومی جهانی در سیستم های چند بخشی فیزیک Rev. A, 84: 042109, Oct 2011. 10.1103/PhysRevA.84.042109. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.84.042109.
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.84.042109

[30] ایگان رایان، مائورو پاترنوسترو و استیو کمپبل. داروینیسم کوانتومی در یک محیط چرخشی ساختاریافته Physics Letters A, 416: 127675, 2021. ISSN 0375-9601. https://doi.org/10.1016/j.physleta.2021.127675. نشانی اینترنتی https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375960121005399.
https://doi.org/10.1016/j.physleta.2021.127675
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375960121005399

[31] ماکسیمیلیان شلوشاور. ناهمدوسی، مسئله اندازه گیری و تفسیر مکانیک کوانتومی. Reviews of Modern Physics, 76 (4): 1267–1305, فوریه 2005. 10.1103/RevModPhys.76.1267. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.76.1267.
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.76.1267

[32] اکرم تویل، بین یان، دیوید گیرولامی، سباستین دفنر، و وویچ هوبرت زورک. استراق سمع از محیط جداکننده: داروینیسم کوانتومی، تقویت، و منشأ واقعیت کلاسیک عینی. Physical Review Letters, 128 (1): 010401, January 2022. 10.1103/PhysRevLett.128.010401. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.128.010401.
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.128.010401

[33] TK Unden، D. Louzon، M. Zwolak، WH Zurek، و F. Jelezko. آشکارسازی ظهور کلاسیک با استفاده از مراکز خالی نیتروژن. Physical Review Letters, 123 (14): 140402, اکتبر 2019. 10.1103/PhysRevLett.123.140402. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.123.140402.
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.123.140402

[34] اسکات ان. والک و دیوید دبلیو لیونز. فقط ایالات گرینبرگر-هورن-زیلینگر $n$-Qubit توسط ماتریس های چگالی کاهش یافته آنها تعیین نشده است. Physical Review Letters, 100 (5): 050501, فوریه 2008. 10.1103/PhysRevLett.100.050501. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.100.050501.
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.050501

[35] اسکات ان. والک و دیوید دبلیو لیونز. فقط $n$-qubit ایالت های Greenberger-Horne-Zeilinger حاوی اطلاعات $n$-partite هستند. بررسی فیزیکی A، 79 (3): 032326، مارس 2009. 10.1103/PhysRevA.79.032326. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.79.032326.
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.79.032326

[36] هوارد ام. وایزمن. ناسازگاری کوانتومی مفهوم بور از اغتشاش غیر مکانیکی است که برای مقابله با استدلال انیشتین-پودولسکی-روزن معرفی شد. Annals of Physics, 338: 361–374, November 2013. ISSN 0003-4916. 10.1016/j.aop.2013.05.002. نشانی اینترنتی https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003491613001127.
https://doi.org/10.1016/j.aop.2013.05.002
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003491613001127

[37] وویچ هوبرت زورک. عدم انسجام، انتخاب مجدد، و خاستگاه کوانتومی کلاسیک. Reviews of Modern Physics, 75 (3): 715–775, May 2003. 10.1103/RevModPhys.75.715. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.75.715.
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.75.715

[38] وویچ هوبرت زورک. داروینیسم کوانتومی Nature Physics, 5 (3): 181–188, March 2009. ISSN 1745-2481. 10.1038/nphys1202. نشانی اینترنتی https://www.nature.com/articles/nphys1202.
https://doi.org/10.1038/nphys1202
https://www.nature.com/articles/nphys1202

[39] مایکل زولاک و وویچک اچ.زورک. افزونگی اطلاعات انتخاب نشده در داروینیسم کوانتومی: بی ربط بودن بیت های محیطی نامربوط بررسی فیزیکی A, 95: 030101, Mar 2017. 10.1103/PhysRevA.95.030101. نشانی اینترنتی https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.95.030101.
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.95.030101

ذکر شده توسط

این مقاله در Quantum تحت عنوان منتشر شده است Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) مجوز. حق چاپ نزد دارندگان حق چاپ اصلی مانند نویسندگان یا مؤسسات آنها باقی می ماند.