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Bayesianismo cuántico y prediciones contradictorias de dos agentes

En la interpretación del bayesianismo cuántico (QBsim), la función de onda $| \psi \rangle$ o operador de densidad $\hat{\rho} = | \psi \rangle \langle \psi |$ no es objetiva. En cambio, se interpreta como la herramienta de codificación del conocimiento estadístico de cada agente individual (o: observador). Este es hasta ahora mi entendimiento del QBsim. Además también asumo que, el QBismo no proporcionaría nuevas reglas para predecir los fenómenos cuánticos. Asumiendo que la comprensión anterior es exacta y que no he perdido puntos importantes del QBsim, tengo una pregunta al respecto.

Utilizando el famoso ejemplo del libro de Feynman, para el experimento de la doble rendija de un electrón, supongamos que hay simultáneamente dos agentes independientes:

1) el primer agente coloca el dispositivo de medición cerca de dos rendijas, detectando por qué camino va el electrón (suponiendo que el dispositivo no destruye el electrón, sino que lo perturba inevitablemente).

2) el segundo agente coloca un dispositivo de "clic" en la pantalla de campo lejano, que registra el patrón de interferencia del electrón.

A continuación, los dos agentes predicen de forma independiente si hay un patrón de interferencia en la pantalla o no. Dejemos que los dos agentes sean independientes y no se comuniquen sobre la información de la función de onda. ¿Cómo pueden ser coherentes las predicciones de los dos agentes con la naturaleza subjetiva de las funciones de onda? O dicho de otro modo:

1) si el primer agente predice correctamente, lo que parece obvio, y

2) el segundo agente predice erróneamente, lo que parece deberse al conocimiento desinformado del "estado" de este agente,

¿la contradicción recuperaría la "objetividad" de las funciones de onda de dos agentes? Más concretamente, el conocimiento del "estado" del primer agente "colapsó" a la función de onda correcta (o: objetiva), mientras que el segundo agente era ignorante y poseía la función de onda equivocada. Creo que podría escribir todo el razonamiento anterior en el formalismo cuántico habitual. Así que me pregunto si he entendido mal el QBismo, o si este ejemplo revela un problema fundamental en la interpretación del QBismo.

EDITAR

La motivación de mi pregunta vino de mi lectura del documento de Englert:

http://www.physics.nus.edu.sg/~phyebg/arXiv.1308.5290v2.pdf

donde en la página 8 (sección 6) se habla de la reducción del estado, que se interpreta como la actualización del conocimiento del observador. Me acabo de dar cuenta de que, mi pregunta original no es apropiada en cuanto a lo que hay que predecir para los dos agentes. Pero el punto debería seguir siendo válido:

1) a partir de la primera experiencia del agente, el estado se reduce a una mezcla de dos caminos:

$(|path_1, A_1\rangle \langle path_1, A_1| + |path_2, A_2\rangle \langle path_2, A_2|) / 2$ (1)

2) mientras que a partir de la segunda experiencia del agente, el estado evolucionó a un entrelazamiento de dos caminos (antes de que el electrón golpee la pantalla).

$(|path_1, A_1\rangle + |path_2, A_2\rangle) / \sqrt{2}$ (2)

donde $A_i$ (i = 1, 2) se refiere al estado del detector del observador 1.

esos dos estados son dos objetos matemáticos diferentes, que se consideran "subjetivos" para cada agente. Ahora bien, es cierto que ambos agentes hacen la misma predicción sobre la "no interferencia" en la pantalla. Sin embargo, ¿es posible que los dos agentes hagan predicciones contradictorias sobre otros experimentos, ya que los estados de la ecuación (1) y (2) son dos objetos matemáticos diferentes?

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Todd White Puntos 4257

El QBismo es mucho más que eso: la experiencia subjetiva del segundo observador contiene las dos rendijas, el dispositivo de medición instalado por el primer observador, el propio observador y el resto del mundo. Sólo teniendo en cuenta todos estos datos puede estimar correctamente las probabilidades.

Pero incluso si sus experiencias no coinciden, no hay manera de que puedan saberlo. Porque cada uno se considera a sí mismo como supremo y al otro como simple materia cuántica.

Me gustaría citar aquí a David Mermin:

Yo diría que cada usuario de la mecánica cuántica construye una representación personal de la realidad basada enteramente en su experiencia. Dado que lo que usted me cuenta sobre su experiencia forma parte de la mía, podemos esperar un considerable solapamiento en nuestros diferentes modelos de la realidad.

Obsérvese que el "considerable solapamiento" no significa que todo lo que sentimos deba ser igual.

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Mark Mitchison Puntos 6760

Esta es una respuesta a la segunda versión de la pregunta, es decir

sería posible que los dos agentes hicieran predicciones contradictorias sobre otros experimentos

La respuesta es no Suponiendo que su distinción original entre los dos observadores se mantenga. Para ser precisos, esta distinción consiste en que el observador 1 tiene acceso al estado del detector después de la medición, mientras que el observador 2 no lo tiene. Esto significa que el observador 2 puede rastrear los estados del detector, obteniendo el estado $$\rho_2 = \mathrm{Tr}_A\; |\psi_2\rangle\langle \psi_2| = \frac{1}{2}(|path_1\rangle\langle path_1| + |path_2\rangle\langle path_2|).$$

Es fácil comprobar que el observador 1 obtiene el mismo estado al trazar sobre el detector. Por lo tanto, ambos observadores coinciden en todas las mediciones que podrían realizarse sobre el $path$ sólo variables, incluyendo si se encuentra o no un patrón de interferencia en la pantalla. En otras palabras, ninguna medida en el $path$ las variables por sí solas pueden distinguir los dos estados.

Sólo es posible distinguir los dos estados si se mide alguna propiedad global del sistema partícula+detector, es decir, si se observan las correlaciones entre las mediciones de la trayectoria y las mediciones del detector. Pero, por supuesto, el observador 2 no tiene acceso a los resultados de las mediciones del observador 1.

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Saul Youssef Puntos 1

Te puede gustar https://arxiv.org/abs/hep-th/0110253 y las referencias aquí, especialmente la discusión del interferómetro simple en la página 11...

http://physics.bu.edu/~youssef/quantum/quantum_refs.html

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