Відкрити головне меню

Квантовий байєсіанізм (англ. Quantum Bayesianism), або КуБізм (англ. QBism), зазвичай трактується як «суб'єктивний метод розрахунку квантової ймовірності[en] за Байєсом»[1], який сформувався у працях Карлтона Кейвса[en], Крістофера Фукса та Рюдіґера Шака на основі концепцій квантової інформації та байєсівської ймовірності.

Квантова механіка

Принцип невизначеності
Вступ[en] · Історія[en]
Математичні основи[en]

Іноді квантовий байєсіанізм розуміють більш широко, трактуючи його як підхід до квантової теорії із використанням байєсівського, або персоналізованого (суб'єктивного) методу розрахунку ймовірностей, що виникають у квантовій теорії. Підхід до квантової теорії, що пов'язаний із іменами Кейвса, Фукса та Шака, носить назву радикальної байєсівської інтерпретації[2], яка направлена на більш глибоке розуміння сучасної квантової механіки[en] та виведення її тверджень з точки зору інформатики. Нижче під квантовим байєсіанізмом розуміється саме підхід Кейвса — Фукса — Шака.

Квантовий байєсіанізм намагається відповісти на основні питання інтерпретації квантової механіки[en] про природу суперпозиції хвильової функції, нелокальності[en] та квантової заплутаності[3][4][5]. Як інтерпретація квантової механіки квантовий байєсіанізм є важливим для філософів науки, оскільки деякі науковці пов'язують концепцію ступеня віри та її використання у квантовому байєсіанізмі з ідеєю антиреалізму у філософії науки[1].

На технічному рівні квантовий байєсіанізм оперує симетричною, інформаційно повною, невід'ємною операторно-значною мірою (SIC-POVM), що використовується для переозначення квантових станів (як чистих, так і мішаних) як набору ймовірностей, визначених на результатах «стандартного» вимірюванння (англ. Bureau of Standards measurement)[6][7][8][9]. Іншими словами, якщо можна відобразити матрицю густини у розподіл ймовірностей за результатами експерименту, що описується набором операторів SIC-POVM, то й можна відтворити всі статистичні передбачення (які зазвичай обчислюються за правилом Борна) для матриці густини просто за ймовірностями «спрацювання» відповідного оператора SIC-POVM. Таким чином, правило Борна бере на себе скоріше роль «посередника», що зв'язує один дійсний розподіл ймовірностей із іншим, ніж механізма, що генерує розподіл ймовірностей з чогось суто більш фундаментального[6][7][9]. Розвиток квантового байєсіанзіму стимулював інтерес до SIC-POVM, які сьогодні активно використовуються не лише у дослідженнях фундаментальних основ квантової теорії, але в її більш прикладних розділах[10][11][9][12]. Більш того, квантова версія теореми де Фінетті, яку запропонували Кейвс, Фукс і Шак для того, щоб ввести поняття «невідомого квантового стану» до квантового байєсіанізму[13][14], знайшла застосування в таких проблемах квантової теорії, як квантовий розподіл ключа[15] і виявлення квантової заплутаності[16].

Див. такожРедагувати

ВиноскиРедагувати

  1. а б Stairs A. A loose and separate certainty: Caves, Fuchs and Schack on quantum probability one // Studies In History and Philosophy of Science Part B: Studies In History and Philosophy of Modern Physics. — 2011. — Vol. 42, iss. 3. — P. 158-166.
  2. Jaeger G. The radical Bayesian interpretation // Entanglement, information, and the interpretation of quantum mechanics. — Springer, 2009. — С. 170-179.
  3. Timpson C. G. Quantum Bayesianism: A study // Studies In History and Philosophy of Science Part B: Studies In History and Philosophy of Modern Physics. — 2008. — Т. 39, вип. 3. — С. 579-609.
  4. Mermin N. D. Commentary: Quantum mechanics: Fixing the shifty split // Physics Today. — 2012. — Т. 65, вип. 7. — С. 8-10.
  5. Mermin N. D. Measured responses to quantum Bayesianism // Physics Today. — 2012. — Т. 65, вип. 12. — С. 12-15.
  6. а б Fuchs C. A., Schack R. A Quantum-Bayesian route to quantum-state space // Foundations of Physics. — 2011. — Т. 41, вип. 3. — С. 345-356. (arXiv: 0912.4252)
  7. а б Appleby D. M., Ericsson Å., Fuchs C. A. Properties of QBist state spaces // Foundations of Physics. — 2011. — Т. 41, вип. 3. — С. 564-579. (arXiv: 0910.2750)
  8. Rosado J. I. Representation of Quantum States as Points in a Probability Simplex Associated to a SIC-POVM // Foundations of Physics. — 2011. — Т. 41, вип. 7. — С. 1200-1213. (arXiv: 1007.0715)
  9. а б в Fuchs C. A., Schlosshauer M., Stacey B. C. My Struggles with the Block Universe // arXiv: 1405.2390. — 2014.
  10. Scott A. J. Tight Informationally Complete Quantum Measurements // Journal of Physics A. — 2006. — Т. 39. — С. 13507. (arXiv: quant-ph/0604049)
  11. Wootters W. K., Sussman D. M. Discrete phase space and minimum-uncertainty states // arXiv: 0704.1277. — 2007.
  12. Appleby D. M., Bengtsson I., Brierley S., Grassl M., Gross D., Larsson J.-Å. The monomial representations of the Clifford group // Quantum Information and Computation. — 2012. — Т. 5-6. — С. 404-431. (arXiv: 1102.1268)
  13. Caves C. M., Fuchs C. A., Schack R. Unknown quantum states: the quantum de Finetti representation // Journal of Mathematical Physics. — 2002. — Т. 43. — С. 4537-4559. (arXiv: quant-ph/0104088)
  14. Baez J. C. Bayesian Probability Theory and Quantum Mechanics. — 2003.
  15. Renner R. Security of Quantum Key Distribution (PhD-дисертація, Федеральна вища технічна школа Цюриха) // arXiv: quant-ph/0512258. — 2005.
  16. Doherty A. C., Parillo P. A., Spedalieri F. M. Detecting multipartite entanglement // Phys. Rev. A. — 2005. — Т. 71, вип. 3. — С. 032333. (arXiv: quant-ph/0407143)