Eine Überprüfung und Neuformulierung des makroskopischen Realismus: Behebung seiner Mängel mithilfe des Rahmens verallgemeinerter probabilistischer Theorien

Eine Überprüfung und Neuformulierung des makroskopischen Realismus: Behebung seiner Mängel mithilfe des Rahmens verallgemeinerter probabilistischer Theorien

Zeitstempel: 3. Januar 2024, 10:51 Uhr
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David Schmidt

Internationales Zentrum für Theorie der Quantentechnologien, Universität Danzig, 80-308 Danzig, Polen

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Abstrakt

Der Begriff des Makrorealismus wurde von Leggett und Garg eingeführt, um unsere intuitive Vorstellung von der makroskopischen Welt zu erfassen, die sich scheinbar nur schwer mit unserem Wissen über die Quantenphysik vereinbaren lässt. Mittlerweile wurden zahlreiche experimentelle Zeugen als Methoden zur Fälschung des Makrorealismus vorgeschlagen. In dieser Arbeit überprüfe und analysiere ich kritisch sowohl die Definition des Makrorealismus als auch die verschiedenen vorgeschlagenen Tests dafür, identifiziere eine Reihe von Problemen damit (und gehe auf wichtige Kritikpunkte anderer Autoren zurück). Anschließend zeige ich, dass alle diese Probleme durch eine Neuformulierung des Makrorealismus im Rahmen verallgemeinerter probabilistischer Theorien gelöst werden können. Insbesondere argumentiere ich, dass eine Theorie genau dann als makrorealistisch angesehen werden sollte, wenn sie jedes makroskopische System durch eine streng klassische (d. h. simpliziale) verallgemeinerte Wahrscheinlichkeitstheorie beschreibt. Dieser Ansatz verleiht unserem Verständnis des Makrorealismus erhebliche Klarheit und Präzision und stellt uns eine Vielzahl neuer Werkzeuge – sowohl konzeptioneller als auch technischer Natur – für das Studium des Makrorealismus zur Verfügung. Ich nutze diesen Ansatz, um i) zu klären, in welchem ​​Sinne Makrorealismus ein Begriff der Klassizität ist, ii) um einen neuen Test des Makrorealismus vorzuschlagen, der maximal informativ und theorieunabhängig ist (im Gegensatz zu allen vorherigen Tests des Makrorealismus), und iii) um dies zu zeigen Jeder Beweis einer verallgemeinerten Kontextualität in einem makroskopischen System impliziert das Scheitern des Makrorealismus.

Ausgewähltes Bild: Makrorealismus lässt sich am besten als die operative Hypothese charakterisieren, dass makroskopische Systeme durch streng klassische verallgemeinerte Wahrscheinlichkeitstheorien beschrieben werden – solche, deren Zustandsraum ein Simplex einer Dimension d ist und deren Wirkungsraum das logische Dual dieses Simplex ist.

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► Referenzen

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