这个问题是一个深坑。|硬核:在量子世界,如果观察者是一头猪,也会产生观察者效应吗?( 四 )


这个问题是一个深坑。|硬核:在量子世界,如果观察者是一头猪,也会产生观察者效应吗?
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此时 , 是一个不完美的部分观察 , 我们可以看到 , 光子的密度矩阵中 , 非对角元素都被削弱但是仍然存在 。 也就是说 , 干涉仍然存在 , 但是被弱化了 。
请注意 , 这里所说的干涉消失、弱化、或保留 , 指的是干涉在光子的位置自由度中消失、弱化、或保留–当我们忽略猪 , 只观察光子的时候 , 我们看到的情况 。 但是无论我们能否看到干涉 , 在光子+猪的复合系统中 , 干涉仍然存在–因为很显然 , 复合系统密度矩阵中 , 所有的非对角元都存在 。 只不过干涉存在?与?光子和仪器的所有自由度之间的张量积所组成的configurationspace中 , 我们不一定能够观察到可见结果 。
请注意一点 , 上面的一切讨论 , 虽然我们用到了“猪”、“观察”、“认知”等措辞 , 其实这些措辞都不必与意识有关 。 我们完全可以用“仪表”、“相互作用”、“指针指示”这样的措辞来替代它们 。 结果没有任何变化 。
也就是说 , 干涉的消失与猪是否有意识无关 , 这里的猪 , 完全是一只行尸走肉的“工具猪” 。
当该工具猪做一个完美观察时 , 我们就不能得到干涉了 。
当该工具猪做一个不完美观察时 , 我们将会得到一个弱化的干涉 。
当该工具猪做一个无效观察时 , 干涉就被完全保留下来了 。
我们可以考虑这样一个问题 , 猪有意识和无意识 , 区别是什么?
在我们看来 , 并没有任何的区别 。 但是在猪看来 , 区别就在于 , 猪是否“意识到”观察结果 。 也就是说 , 既然猪和系统的共同演化最终形成一个共同的叠加态:
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那么如果猪有意识 , 那么猪会认知到何种结果?它会不会意识到一个“叠加态”呢?这就是魏格纳朋友思想实验的核心问题 。
答案是 , 不会 。
因为猪本身也不是一个孤立系统 。 猪无时无刻不在与外界环境纠缠着-它需要呼吸啊 。 猪和系统的演化一直是在环境的“监控”下完成的 , 最终会进入一个与无数环境自由度纠缠在一起的整体状态 。 猪的认知也需要traceout环境的-也就是抛弃系统与环境的共有信息 。
即使是我们不考虑环境 , 我们只考虑猪本身 。 猪的观察其实分了好几步才能完成:
1.系统信息进入猪的眼睛 , 与眼睛发生相互作用;
2.系统与眼睛进入纠缠态;
3.眼睛产生的神经脉冲与大脑相互作用 , 产生?意识态? 。
最终 , 猪的认知不是通过对系统的观察完成的 , 而是“猪脑”通过对“猪眼”的观察完成的 。 也就是说 , 在上面的第1、2步之后 , 系统和眼睛的状态就是:
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当猪脑对眼睛的信号进行“观察”的时候 , 需要traceout系统:
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同样 , 猪脑最后得到的结果就是0或1 , 而不是0+1.最后 , 直观但不严谨地总结一句 , 所谓的观察者效应 , 就是在一个纠缠的复合系统中 , 提取其中一个子系统信息 , 导致一部分共有信息的丢失 。
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