Почему динамика открытых квантовых систем всегда должна быть линейной?

Прежде всего, позвольте мне отметить, что существуют теории, предлагающие нелинейные расширения квантовой механики (например, нелинейная квантовая механика Вайнберга). Но есть очень веские аргументы против таких подходов. Вот мои любимые:

• Эксперименты. Если бы мы могли иметь нелинейную квантовую эволюцию, это должно было бы быть видно в экспериментах. Однако этого не произошло, и точность экспериментов накладывает очень четкие ограничения на то, какой тип нелинейности все еще может быть возможен. Я перечислил здесь несколько экспериментов: Экспериментальные доказательства линейности состояний
• Связь быстрее, чем свет. Теорема о неклонировании из квантовой механики, утверждающая, что вы не можете клонировать неизвестное квантовое состояние, легко следует из постулата линейности квантовой механики. Однако также необходимо запретить связь со сверхсветовой скоростью. Другими словами: если вы допустите нелинейность вашей эволюции во времени, то станет возможной связь со скоростью, превышающей скорость света. Это было изучено в различных условиях и с разной степенью сложности — позвольте мне только упомянуть вывод Полчински в модели Вайнберга нелинейной qm ( https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.66.397 ) и многое другое. недавние и более абстрактные выводы в https://arxiv.org/abs/1411.1768 и https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/037596019090786N)
• Чрезвычайно мощные квантовые компьютеры. Существует интересный аргумент Абрамса и Ллойда ( https://arxiv.org/abs/quant-ph/9801041 ), в котором говорится, что если бы квантовая эволюция была нелинейной, то ее можно было бы использовать для решения NP-полных задач и даже #P решать задачи за полиномиальное время — и это не кажется возможным, учитывая все, что мы знаем.