書摘: 量子貝葉斯 QBism

QBism
簡體中文版: 概率的煩惱

先前上統計的時候學到貝葉斯統計,概念是:如果你有一個先驗機率(prior probabilities),通過新加入的資訊,可以修正得到後驗機率(posterior probability)。這樣的概念在很多領域都用上了,例如在醫學領域,診斷罹癌確實罹癌的機率,或是一些生物、心理學的研究…等等,那時直覺就想:這東西應該可以用在解釋量子力學。就上網查到這本書,然後發現確實已經有一小群人開始鼓吹量子貝葉斯詮釋。

這本書很詳細的解釋了他們的觀點。簡單來說,傳統的頻率學派的機率論是有問題的,它沒辦法賦予單一事件發生機率的意義,只能從統計上來說,這種觀點造成當觀察者測量系統時,波函數好像從某個機率分布突然塌縮到某個確定的值;但量子貝葉斯的觀點認為,波函數描述的機率,其實是貝葉斯所謂的的置信程度(degrees of belief),也就是說,每個人根據他們所知道的資訊,對一個量子系統都可以算出一個波函數,這個波函數代表從個人的先驗知識告訴他們未來將產生甚麼結果的置信程度

從置信程度,觀察者可以對系統的未來可能提出猜測,但是直到實驗結束或新資訊加入前,我們無法知道得更多。這意味著波函數本身並不是像綁在某個電子身上的實在,而是一種主觀的機率。但這意味著這個世界是由人的精神構成,事實上量子貝氏論者承認客觀世界的存在,因為觀察者至多只能從有限的資訊推測可能的結果,新資訊改變的只是個人的置信程度,並客觀世界的狀態。而所謂的科學,是由於發現客觀世界如此運作,科學家不斷修正自己的置信程度,並且將這資訊以數學形式傳遞下去,以至於大家對某現象的發生的置信程度能達成共識。每一次的實驗,就像是觀察者與被觀察者之間的一次量子過程,實驗結果創造出一個新的事實,觀察者則記錄下這些經驗,修正未來的置信程度。

量子貝葉斯把觀察者的置信程度加入到物理的框架中,就好像相對論把觀察者的參考座標加入一樣,定義了每個觀察者對客觀所能知道的程度。

現在量貝主義也開始著手把量子波函數改寫成量子全機率(quantum law of total probability)的形式,看起來跟古典機率很像,但多了一個量子維度d,被認為比普朗克常數更基本,有望回答世界「為何是量子的」這樣基本的問題。

https://arxiv.org/abs/1408.5308