最近,量子基础领域对 Page-Wootters (PW) 形式主义的兴趣激增,并且基于内部量子参考系 (IQRF) 的相关概念开发了一项新研究计划。这项研究得出了许多令人兴奋的结果,为时间本质、参考系和等效原理等问题的深层问题提供了新的见解。这些问题使 PW 和 IQRF 研究计划正好处于量子力学基础和正在进行的量子引力理论探索的交汇处,因此,了解这些计划的结果对我们理解这些领域究竟意味着什么,是非常有意义的。在本文中,我们旨在阐明 PW 和 IQRF 计划的一些主要主题的基础性影响,尽管我们当然无法涵盖这些领域研究人员所取得的所有成就。这些研究计划的一个特点引发了许多问题,那就是 PW 形式主义和更普遍意义上的 IQRF 研究计划显然没有为波函数坍缩机制或任何其他可确保测量具有唯一结果的方法留出空间。因此,人们可能会认为,为了认真对待这些研究计划,我们必须采用埃弗雷特解释、新哥本哈根解释或其他不坚持唯一测量结果的解释。因此,为了理解这项研究的基础意义,重要的是确定 PW 和 IQRF 形式主义是否隐含地依赖于量子力学的某种解释,以及是否有可能在单一世界现实主义解释的背景下理解它们的结果。围绕 PW 和 IQRF 形式主义的操作凭证也存在重要问题。这两种方法的支持者通常都以操作性的角度来推动他们的研究——例如,参考文献 [1] 认为“将操作性的观点扩展到量子理论,人们会通过测量充当时钟的量子系统来定义时间。”这种对时间的操作性方法听起来非常合理(事实上,它继承自爱因斯坦在狭义和广义相对论中对时间的方法),但重要的是要记住,这些框架通常不会明确地模拟观察者,因此在形式结果和实际观察者执行的操作之间仍然存在需要弥合的差距。弥合这一差距可能需要我们采取一些关于观察者角色的立场,以及 PW 和 IQRF 形式化归因于测量结果的概率的性质。因此,在简要介绍 PW 和 IQRF 研究计划后,我们将把我们的探究分为四个问题,事实上,所有这些都是相互关联的:
量子信息科学不仅有望新技术,而且对量子力学的新理解有望。在QKD的情况下,这两种诺言都得到了部分兑现。现在有少数销售QKD系统的公司正在进行中,以确定如何将QKD集成到光学通信网络中。QKD的安全证明为量子世界实例化无超光信号的原理的微妙方式提供了新的见解:一种可能指出对量子力学的理解水平的原则。因此,很高兴看到如此清晰而优雅的主题介绍在保护信息中:从经典错误校正到苏珊·洛普(Susan Loepp)和威廉·沃特斯(William Wooters)的量子加密(cambridge University Press,2006年)。第一章是对密码学的简单介绍,并包含了古典密码的简洁解释,包括对第二次世界大战中德军使用的谜语密码的有趣讨论。本章继续讨论块密码,DES和公共密钥密码系统。在每种情况下,演示文稿都清晰而整洁,脚注将读者引向更详细的演示。本章没有以前接触密码系统,但很快就将初学者带入基础知识。第2章是对量子力学的简介,它又不对该主题进行以前的表现。在本章中,第一个组件的基本要素得到很好的解释。讨论基于光子极化的物理示例。量子理论可以粗略地说成两个组成部分:第一个概率振幅计算,使一个能够计算一个概率分布以进行测量结果,一旦给出了概率振幅,其次给出了许多方法(schroedinger机械,量子机械性动力学),从而使量子幅度amplude amplus。有足够的细节可以使某人有兴趣的人,主要是密码学以掌握后来的章节。几乎没有物理背景。不幸的是,尽管这很经济,但它确实限制了可以实现的理解水平。例如,一个不专心的学生可能会认为光的极化向量和用来描述其量子状态的两个维矢量是同一件事。它们不是:前者是指在普通的三维物理空间中的电场矢量,而后者则是概率幅度列表,并居住在希尔伯特(Hilbert)空间中。,但作为概率演算的介绍,