贝叶斯的量子理论

量子理论是当代物理学的基础。将一个基本的物理理论视为描述或代表物理世界是很自然的。但许多物理学家和一些哲学家对量子理论的这种观点提出质疑或拒绝。

他们认为该理论与我们对世界的观察和描述、对世界的知识或信念与世界的互动有关。自20世纪20年代量子理论以接近其目前的形式出现时，这种观点就已经被表达出来。

由于 "贝叶斯主义 "这个词可以有许多不同的理解，所以对量子理论的各种观点都可以被认为是量子贝叶斯主义。

QB主义是量子贝叶斯主义的一种形式，采用的关于量子理论中状态和概率的观点。在其最近的化身中，其支持者采用了QB主义这一名称。

QB主义者认为，量子状态不是直接或间接代表一个物理系统，而是代表分配它的人对该代理人未来可能的经验的认识状态。

它是通过指定代理人在各种替代经验中的连贯程度的信念来做到这一点的，这些替代经验可能来自于代理人可能实施的特定行为。

为了了解QB主义者心目中的经验和行为的种类，思考一个物理系统的量子测量的可能结果是有帮助的。但QB主义者已经提议将该观点扩展到包括任何行为可能产生的每一种经验。

正如量子理论通常呈现的那样，波恩规则提供了一种算法，用于生成量子系统上一个或多个观测变量的测量的替代结果的概率。这些概率传统上被认为是客观的，这与该理论是不可还原的不确定的观点相一致。

相比之下，QB主义者对量子概率持主观的贝叶斯主义或个人主义观点。他们认为量子状态只是为指定这些概率的博恩规则提供输入，他们认为量子状态的分配同样是主观的。

代理人分配的量子状态提供了他或她自己的整体信念状态的一个重要部分的方便表示。因此，量子理论作为一个整体是 "一个用户手册，任何代理人都可以拿起来使用，以帮助在这个固有的不确定性的世界上做出更明智的决定"。

QB主义者认为，从这个角度看，量子理论不面临与测量或非位置性相关的概念问题。虽然QB主义对物理科学的性质有影响，但从这个观点来看，量子理论对物理现实的性质几乎没有任何直接影响。

爱因斯坦、波多尔斯基和罗森在以下现实的充分条件中进行了这种识别，他们用这个条件作为他们对物理现实的量子力学描述的不完全性的著名论证的前提。

如果在不以任何方式干扰一个系统的情况下，我们可以肯定地预测一个物理量的值，那么就存在一个与这个物理量相对应的物理现实元素。

那些相信一个量子状态完全描述了它被分配到的系统，并且这个状态总是线性演化的人面临着臭名昭著的量子测量问题。

将量子理论应用于量子系统和量子测量设备之间的相互作用，几乎总是会使这些处于描述测量没有结果的状态，这与无数实验者的直接经验相反。

一些人追随狄拉克和冯-诺依曼的观点，认为测量是一个物理过程，在这个过程中，量子态几乎从不线性演化，而是不连续地随机变化为各种可能的状态之一，每一种状态都可能描述其结果。

但是，试图精确地说明这种过程何时发生并通过实验验证其发生并不成功，许多人将量子理论理解为排除其发生。

通过否认一个量子态描述它所分配的系统来避免这个问题。量子理论的任何使用者都会根据现有的信息分配他或她的个人量子状态，只受量子-贝叶斯一致性的规范性约束。

这种状态分配既不需要符合 "那个系统的真实情况"，也不需要符合其他用户的状态分配。量子力学是一个单一用户的理论，不同用户分配的状态之间的任何巧合都只是巧合而已。

一个代理人可以根据新获得的信息重新分配状态，也许可以描述为对测量结果的观察。当这种情况发生时，新的状态往往与旧的状态不连续。这并不代表与测量有关的物理不连续，而只是反映了代理人根据经验更新的认识论状态。

在某些情况下，不同的使用者可能被期望通过更新他们先前的可信度来分配类似甚至相同的量子状态，以考虑到共同的经验，其中一些可能被描述为对系统的量子测量结果的经验。

因为QBists认为量子状态具有代表代理人认识论状态的作用，他们可以利用个人主义贝叶斯论证，声称显示在共同信息的基础上更新先验的收敛性。

一个主观主义的代理人的可信度可能会像完善对一个未知的客观概率的估计那样演变，已经表明，量子理论使用者的可信度可能会像完善他或她对一个未知的客观量子状态的分配那样演变。

QBists在表述他们的观点时经常使用这个词，但与玻尔和他的哥本哈根追随者不同，他们不认为测量是一个纯粹的物理过程，而是描述一个代理人对世界的行动，导致对世界的具体体验。

他们认为量子理论不是提供涉及不精确的物理术语 "测量 "的世界描述，而是帮助其用户与世界互动以预测、控制和理解他们对世界的体验的智力工具。

贝尔的论证使一些物理学家和许多哲学家相信，量子理论正确预测的空间分离的事件之间的某些相关模式表现出其中一些事件之间的非局域性影响。QB主义者用他们的 "测量即经验 "的观点来拒绝任何这种非局域影响。

对QB主义者来说，科学所依赖的不是对局部物理事件的客观报告，而是个体代理人的经验。作为单一地点的存在，个体代理人在任何时候都不会体验到空间上分离的事件。

被认为体现了非局域影响的相关性应该涉及不同地方的事件--比如说爱丽丝在哪里，鲍勃在哪里。但是，爱丽丝只能体验她所在的地方的事件，而不是在鲍勃的遥远的地方。

当她听到鲍勃报告他在一个遥远的地方所经历的事情时，这是她在她所在的地方所经历的经验，而不是鲍勃报告的他所经历的地方。

量子理论可以回答相关模式，不是在空间上分离的物理事件之间，而是在爱丽丝的空间上重合的经验之间。

QB主义者认为，爱丽丝、鲍勃和任何其他代理人都可以成功地使用量子理论来解释她或他的经验，而不需要求助于任何物理状态或非局部的物理影响。

经典力学通常被认为是可以还原为量子力学的，至少在某些适当的极限中是近似的。例如，牛顿第二运动定律有时被说成是在大质量的极限下可以从薛定谔方程推导出来的。

但为了找回经典动力学，人们通常认为有必要对任何这样的推导进行补充，说明为什么普通的宏观物体不表现出量子叠加的干扰行为。

环境退相干的量子模型通常被认为提供了这样一种解释。这些模型通常涉及薛定谔方程，这次是应用于一个系统与其量子环境的相互作用。

这种应用可以表明，相互作用如何使系统和环境的量子态纠缠在一起，从而选择一个 "指针基"，其中系统的还原态无限期地保持非常接近对角线。

以某种方式，这个基础的一个特定元素应该可以被识别为系统的物理状态，以一种近似于经典动力学的方式演变。

如果薛定谔方程是一个支配物理量子态演化的动力学定律，这将提供一个物理基础，在此基础上将经典动力学还原为量子动力学，以吸引量子退相干。

但QBists否认薛定谔方程是支配客观量子态演化的动态规律。对他们来说，它只是提供了一个对代理人当前认识状态的约束。富克斯总结说，退相干在试图将经典动力学还原为量子动力学的错误计划中没有任何作用。

相反，将退相干视为代理人在对第二次测量的可能结果进行决策时，在一次考虑的测量之后，对系统的量子状态的现时分配的一个条件。因此，它作为一个规范性的同步一致性条件，可以被看作是反思原则的结果。

QBists不认为退相干是对物理测量过程的可能结果的选择，而是认为这些只是代理人对世界的行动之后的任何经验。

现在的经验对人来说意味着某种特殊的东西，某种与过去和未来有本质区别的东西，但这种重要的区别并没有也不可能在物理学中出现。

因为在物理学中存在着 "当下 "的位置。他认为 "当下 "是我们每个人都能立即体验到的东西，因此这正是物理学最终要解决的问题。时空是我为组织这种体验而建构的一个抽象概念。

按照梅明的说法，共同的现在是每个人从他或她的直接经验中推断出来的： 但它和两个感知主体的基本特征一样，当两个人在一个事件中在一起时，如果这个事件对他们中的一个人来说是现在，那么它对两个人来说都是现在。

与QB主义不同，CB主义不是物理学中对状态和概率的主观或个人主义观点。但是，QB主义和CB主义都依赖于对科学的一般看法，即把科学看成是个人对组织自己过去经验和预测自己未来经验的追求。

这种观点甚至在一般被认为是现实主义者的物理学家所表达的观点中也有先例，比如爱因斯坦和贝尔引用他的话说，我认为我们发明了一些概念，比如 "粒子 教授"，以使数据的直接意义更容易理解。

自从量子理论承担了接近其目前的形式以来，已经提出了各种QB主义和实用主义的量子理论观点。近年来，这一直是一个活跃的研究领域，特别是由从事量子基础工作的具有哲学意识的物理学家提出。

哲学家们倾向于否定这些方法，反对其工具主义和反现实主义。从对这种反对意见的回应中可以学到很多东西，也有很好的哲学理由来更认真地对待这些观点。