“从使系统 S 退相干的环境 E 的片段 F 中可以提取多少有关系统 S 的信息?”是量子达尔文主义的核心问题。迄今为止,大多数答案都依赖于 SF 的量子互信息,或通过直接测量 S 提取的数据。这些是真正需要的合理上限,但计算起来要困难得多——片段 F 对于有关 S 的信息的通道容量。我们考虑一个基于不完美 c-not 门的模型,其中可以计算上述所有内容,并讨论其对客观经典现实出现的影响。我们发现所有相关量,例如量子互信息以及通道容量都表现出类似的行为。在与客观经典现实的出现相关的机制中,这包括与不完美 c-not 门的质量或 E 的大小无关的缩放,甚至几乎与 S 的初始状态无关。
量子达尔文主义通过量子系统与环境的相关性来描述量子系统的客观性——假设的观察者可以通过测量环境来恢复这些信息。然而,观察是相对于参考系进行的。在这里,我们采用 [Giacomini et al. , Nat. Commun. 10, 494 (2019) ] 的形式,并考虑改变量子参考系对客观性的影响。我们发现客观性取决于非退化相对分离、条件状态局部化和环境宏观分数。由于纠缠和相干性以及统计混合和经典相关性的可互换性,不同参考系中存在不同的客观信息。因此,客观性在量子参考系中都是主观的。
Quantum darwinism认为,经典现实的出现依赖于从量子系统到其许多部分环境的传播。但是,使这种机制成为可能的量子理论的基本物理原理是什么?我们通过在一类包含经典和量子理论作为特殊情况的概率理论中以最简单的darwinism(类似于CNOT的风扇相互作用)来解决这个问题。我们应对任何理论承认这种相互作用的必要条件。我们发现,每个具有非古典特征的理论承认经典信息的理想扩展都必须具有纠缠状态和纠缠的测量。此外,我们表明,Spekkens的玩具理论承认了这种形式的达尔文主义,并且所有概率理论都满足了强大的符号,或包含某种类型的折叠过程。我们的结果表明,在存在局部非古典性的情况下,只有在这种非经典性可以“扩增”到一种形式的纠缠形式时,经典世界才能出现。
摘要:量子达尔文主义解释了量子宇宙中经典客观性的出现。然而,迄今为止,大多数关于量子达尔文主义的研究都集中在特定模型及其静态性质上。为了进一步理解量子到经典的转变,确定汉密尔顿量必须满足的一般标准以支持经典现实似乎是可取的。为此,我们对所有具有二体相互作用的 N 量子比特模型进行分类,并表明只有那些具有可分离的系统和环境相互作用的模型才能支持指针基础。我们进一步证明,“完美”的量子达尔文主义只有在没有环境内相互作用的情况下才能出现。我们的分析通过解决随后的动态问题得到补充。我们发现,在表现出信息混乱的系统中,经典客观性的动态出现直接与量子关联的非局部扩散竞争。我们通过对四个代表性模型的数值分析说明了我们的严格发现。
在量子力学中,环境被认为起着负作用,破坏量子系统的相干性,从而随机改变其状态。然而,对于最初处于简并基态的量子系统,情况可能会有所不同。在这种情况下,基态特征函数的无限流形可以包含一些零纠缠态,这可以通过最小化冯·诺依曼熵来证明。然后,遵循量子达尔文主义,这些“经典”组合由量子环境选择和促进,这意味着不同的独立观察者在实验中发现它们。在这项工作中,我们从安德森状态塔的数值实现出发,在天元和反铁磁量子系统的特征谱中发现并探索了这种经典状态。量子基态的简并性被证明是解释经典世界中磁性物质的非平凡性质的关键,包括经典极限下出现的拓扑保护。
量子达尔文主义以退相干理论为基础,解释了量子宇宙中经典行为的出现。在此框架内,我们证明了关于经典现象学出现的两个重要见解,其中心点是量子不和谐作为关联量子性的量度。首先,我们表明系统和环境的联合状态的所谓分支结构是唯一与零不和谐相容的结构。其次,我们证明,对于小但非零的不和谐以及良好但不完美的退相干,全局纯态的结构必须任意接近分支形式,并且每个分支都表现出低纠缠度。我们的结果显著改进了之前的界限,并强化了现有的证据,即这类分支状态是唯一与量子达尔文主义所描述的经典现象学的出现相容的状态。为什么世界看起来是经典的?尽管在描述我们的量子宇宙方面取得了惊人的成功,但理解量子到经典的转变仍然是一个谜。核心问题源于理解宏观行为(主要是经典行为)从微观量子动力学的特殊性中出现的过程。量子力学发展了一个多世纪后,现在在探索经典极限时提供了大量可用的技术:ℏ → 0 接近(鞍点近似
我们提出了一个可解决的量子达尔文主义模型来编码过渡 - 量子信息如何在单一动力学下的多体系统中传播的方式突然变化。我们考虑在扩展的树上的随机Clifford电路,其输入量子位与参考纠缠在一起。该模型具有一个量子达尔文主义阶段,其中可以从任意的输出量子位的任意小部分中检索有关参考的经典信息,而该检索不可能是不可能的。这两个阶段通过混合相和两个连续过渡分开。我们将确切的结果与两次复制的计算进行了比较。后者产生类似的“退火”相图,该图也适用于具有HAAR随机单位的模型。我们通过求解环境在编码系统上窃听的修改模型来将我们的方法与测量诱导的相变(MIPT)联系起来。它只有一个尖锐的mipt,只能完全访问环境。
遗传进化与培养之间的关系提出了两个因果问题。第一个关注当代人类文化受到我们的生物进化遗产的约束或局限的程度;第二个问题是,遗传进化本身是否受到文化活动的影响。我们认为,如果没有更完整地了解一般的表型,尤其是人类特别修改了环境中选择源的意义,从而无法完全理解进化论对人类科学的意义与人类科学的意义,从而无法充分理解。我们的主要目标是描绘和探索生物进化与文化变化之间的相互作用。进化生物学已被广泛援引人类的行为和社会制度。这些解释产生了社会生物学(Trivers 1985; Wilson 1975),人类行为生态学(Borgerhoff Mulder 1991)和进化心理学(Barkow等人(Barkow等)1992),以及进化论和社会达尔文主义(Kuper 1988)。 但是,人类行为的进化方法1992),以及进化论和社会达尔文主义(Kuper 1988)。但是,人类行为的进化方法
摘要:我们严格审查了系统与其环境片段之间建立的相关性在表征随后的动态方面所起的作用。我们采用了具有不同初始条件的去相位模型,其中初始环境的状态代表可调节的自由度,该自由度在定性和定量上影响相关性曲线,但仍然会导致系统的动态降低。我们应用最近开发的表征非马尔可夫性的工具来仔细评估相关性(由(量子)詹森-香农散度和相对熵量化)以及环境状态的变化在量子达尔文主义范式中的经典客观性条件是否得到满足方面所起的作用。我们证明,对于来自不同微观模型的完全相同的非马尔可夫系统简化动力学,一些表现出量子达尔文主义特征,而另一些则表明不存在任何有意义的经典客观性概念。此外,我们的研究结果强调,环境的非马尔可夫性质并不会先验地阻止系统冗余地增殖相关信息,而是系统建立必要相关性的能力才是体现经典客观性的关键因素。