Экспериментальные доказательства линейности состояний

Один из фундаментальных постулатов квантовой механики состоит в том, что состояния системы представляют собой линейные комбинации основных/наблюдаемых состояний. Может ли кто-нибудь указать на некоторые из экспериментов, ведущих к такой модели? Существует ли более общая теория, которая имеет дело с состояниями, которые являются нелинейными функциями наблюдаемых состояний, а квантовая механика является ее приближением первого порядка?

Ответы (1)

Прежде всего, позвольте мне указать на этот пост: линейна ли вселенная? Если да, то почему? где Рон Маймон объясняет, почему квантовую механику трудно представить как нелинейную теорию.

Теперь об экспериментах. Прежде всего позвольте мне отметить, что это сложно. Как бы вы напрямую проверили, является ли квантовая механика линейной? Вы можете построить линейные суперпозиции (что и было сделано), но это не говорит вам, что все состояния являются линейными суперпозициями. Пока ваш эксперимент подтверждает квантовую механику, вы можете утверждать, что он также подтверждает линейность, поскольку она очень фундаментальна.

Самый простой способ проверить линейность — это иметь альтернативные теории для проверки. Такие теории очень трудно построить, как указывалось выше (и потому, что они часто приводят к несоответствиям).

Некоторые известные теории включают теорию Белыницкого-Бирулы и Мыцельского и теорию Вайнберга . Обе теории могут быть подвергнуты критике с теоретической точки зрения, но также подверглись критике на экспериментальной основе: первая была проверена (например) в экспериментах, описанных здесь: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett . .44.765 Второй тестировался (например) в экспериментах здесь: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.63.1031Есть и более косвенные тесты. Полчински указал, что теория Вайнберга приведет к возможности сверхсветовой связи. Таким образом, каждый тест, пытающийся найти сверхсветовую связь, может (при проверке сценария Полчинского) проверить теорию Вайнберга.

Наконец, позвольте мне указать на статью здесь: https://arxiv.org/pdf/1002.4673.pdf

Просто добавим: не все суперпозиции кажутся возможными, необходимо соблюдать правила суперотбора.