量子理论的传统解释常常会导致许多奇怪的悖论，例如薛定谔的猫——猫既死又活。 一种称为量子贝叶斯模型的量子理论重写了最基本的量子定律，可以扫除各种量子悖论。 但代价是什么？
量子力学是物理学中最成功的理论，完美地解释了从亚原子到天文学层面的所有物质的行为。 然而，这也是最奇怪的理论。 在量子领域，粒子似乎同时存在于两个地方； 信息的传播速度似乎比光速还快； 猫可以同时死和活。 90 年来，物理学家一直在努力解决量子世界中明显的悖论，但他们的努力收效甚微。 与已经被大众广泛理解的进化论和宇宙学不同，量子理论仍然被很多人视为一种奇怪的理论。 公众对量子理论含义的困惑将继续助长这样一种观点，即该理论总是渴望告诉我们一些关于我们的世界的深奥的东西，而这些东西与我们的日常生活完全无关。 极好的。
2001 年，一组研究人员开始探索一种新模型，该模型可能会消除量子悖论或使其不那么令人不安。 这个模型被称为“量子贝叶斯模型”（ Model），简称“量子贝叶斯模型”（QBism）。 它重新解释了各种量子悖论的核心概念——波函数（波）。
根据传统的量子理论，物体（例如电子）由其波函数表示，波函数在数学上描述了物体的属性。 如果你想预测这个电子的行为，那么你可以计算它的波函数如何随时间演变。 该计算告诉您电子具有某种属性的概率，例如电子位于一个地方而不是另一个地方。 然而，当物理学家假设波函数确实存在时，问题就出现了。
广北模型是量子论和概率论的结合。 它认为波函数不是客观存在的。 相反，广北模型认为波函数只是一本用户手册，一个数学工具。 观察者使用这个工具对他们周围的世界——量子世界——做出更明智的决定。 相反，观察者意识到他或她的个人选择和行为将以一种本质上不确定的方式影响系统，因此使用波函数将他或她个人对量子系统具有某些属性的信念纳入定量分配中； 其他观察者也使用波函数来描述他们所看到的世界。 面对同一个量子系统，两个观察者可能会得出完全不同的结论。 对于一个系统或一个事件来说，有多少个观察者就可能有多少个不同的波函数。 观察者相互交流，修改他们的波函数以解释新知识，并产生更清晰的理解。
从这个角度来看，波函数“可能是我们所发现的最强大的抽象概念”。 美国康奈尔大学理论物理学家、最近皈依量子湾模型的 N.大卫·梅尔曼（N. David）说道。
虚幻的量子
波函数不真实的想法可以追溯到 20 世纪 30 年代量子力学创始人之一尼尔斯·玻尔 (Niels Bohr) 的著作中。 玻尔认为波函数是量子理论中“纯符号”形式系统（）的一部分，只是一种计算工具。 量子贝模型首次为玻尔的主张提供了数学支持。 该模型将量子理论与已有 200 多年历史的贝叶斯统计相结合，并将“概率”定义为类似于“主观信念”的东西 ( )。 贝叶斯统计还为如何在获得新信息后修正主观信念提供了标准的数学规则。 贝叶斯模型的支持者表示，通过将波函数解释为经过贝叶斯统计规则修改的主观信念，量子力学的神秘悖论就消失了。
让我们回到电子。 我们知道，每次测量电子时，我们都会在某个位置找到它。 但当我们不测量它时，电子的波函数就会发散，代表电子同时处于许多不同位置的概率。 现在再测量一下，你会发现电子已经回到了特定的位置。 根据传统思维，测量导致波函数立即“崩溃”为单个特定值。
由于崩溃同时在各处发生，因此似乎违反了局部性原理 ( )。 该原理认为，一个物体的任何变化必定是由与其直接接触的另一个物体引起的。 这导致了爱因斯坦所说的“幽灵般的远距离作用”（a）的混乱。
在量子力学诞生之初，物理学家将波函数的坍缩视为一个悖论。 这也是量子理论中一个非常令人不安的方面。 这种令人不安的混乱迫使物理学家开发出各种其他版本的量子力学。
然而，超额湾模型认为根本不存在悖论。 波函数的崩溃只不过是观察者根据新信息突然、间歇性地修改他或她的概率分配。 量子系统并没有真正经历奇怪和无法解释的变化，只是观察者选择描述他们个人期望的波函数。
我们可以这样思考，看看另一个著名的悖论——薛定谔的猫。 量子物理学家欧文·薛定谔想象了一个场景，将一只活猫、一瓶毒药和一个放射性原子放在一个密封的盒子里。 根据量子力学定律，原子在一小时内有50%的概率衰变。 如果原子衰变，锤子就会打破玻璃瓶，释放出毒液，杀死猫； 如果原子不衰变，猫就会生存。
现在让我们开始实验——但不要看盒子里的东西。 一小时后，根据传统量子理论物理学家毒品，原子的波函数处于两种状态（衰变和未衰变）的叠加。 但因为你没有观察到盒子里发生了什么，所以这种叠加进一步延伸：锤子也是叠加的，装毒药的瓶子也是叠加的。 最荒谬的是，根据标准量子力学定律，猫也会处于叠加状态——它会同时生和死。
量子模型通过强调波函数是观察者的主观属性，而不是盒子里的猫的客观属性来解决这个问题。 该理论认为，猫当然不是死就是活（不是同时死或活）。 当然，它的波函数代表了死状态和活状态的叠加，但波函数仅仅是观察者信念的描述。 这是一种将人的心理状态想象为物质世界的现实的谬论。
消除量子悖论：为了说明量子模型与量子力学标准解释之间的区别，我们可以以“薛定谔的猫”为例：一只猫和一瓶密封在盒子里的毒药。 根据量子力学，某个量子事件有50%的概率打破（或不打破）瓶子并杀死（或不杀死）猫。 在观察者观察盒子之前，波函数将系统描述为“死”和“活”状态的叠加。 根据量子模型，波函数只是对观察者心理状态的描述，处于叠加态的才是观察者的心理状态。 猫要么死，要么活，观察就会揭晓最终结果。
希望通过消除悖论，量子模型可以帮助物理学家回到量子理论的真正基础——无论那是什么——“在他们浪费时间问不存在的愚蠢问题之前，”梅尔曼说。
麻烦制造者
这个定量模型诞生于2002年1月发表的一篇短论文，作者是美国新墨西哥大学的 M. Caves和当时在美国新泽西州默里山贝尔实验室工作的 M. Caves当时。 英国伦敦大学皇家霍洛威学院的 A. Fuchs 和 Shack。 他们三位都是量子信息论方面经验丰富的专家，分别来自物理系、工业实验室和数学系，这说明了他们开创的领域的跨学科性质。
之后，福克斯来到加拿大安大略省周界理论物理研究所（ of ），并成为两杯模式的首席代言人。 他的一篇文章这样开头：“在这篇论文中，我打算制造很多麻烦。” 他的同事们并不感到惊讶。
福克斯风格的核心是他相信科学是一种典型的公共活动，只有通过激烈的智力接触才能获得深刻的见解。 他就像一阵活动旋风，背着破烂的背包，拖着笔记本电脑，席卷全世界——组织会议、召开科学研讨会、到大学演讲。
本着这种精神，福克斯带头创建了一种新的文档形式。 2011年，剑桥大学出版社公布了他与世界各地许多科学家交换的电子邮件。 这本 600 页的书的标题是“与量子信息一起成长”。 本书记录了两杯模式诞生的艰难历程。 该书还记录了福克斯的坚定信念，即与大多数科学家的观点相反，哲学之所以重要，不仅因为它影响物理学，还因为它也受到其深刻见解的影响。 ——或者应该受到影响。
两种概率的定义
当你开始考虑量子模型如何迫使我们重新审视“概率”的真正含义时，福克斯关于物理理论的哲学本质就变得显而易见。 概率就像“时间”：我们知道它是什么，但很难准确定义。
在过去的三个世纪里，我们发展了两种相互矛盾的概率定义，每种定义都有无数的变化。 更现代和标准化的称为“频率概率”（ ），它将事件的概率定义为该事件在一系列实验中的相对频率。 这个定义声称获得的数值是客观的、可验证的，可以直接用于科学实验。 一个典型的例子是抛硬币：如果多次抛硬币，大约有一半的次数会出现正面，所以正面朝上的概率约为1/2。 为了摆脱“很多”、“大约”、“大约”等模糊词语，得到一个准确的数值，你需要抛硬币无数次，这样才能得到1/2的准确概率。 不幸的是，在这种情况下，该值无法被验证，从而失去了该定义所声称的客观性。
一个较旧的定义称为“贝叶斯概率”（ ），以18世纪英国牧师托马斯·贝叶斯（ Bayes）的名字命名，他的思想被法国物理学家皮埃尔·西蒙·拉·普拉斯（-Simon La Plath）完善并发扬光大。 与频率论概率相反，贝叶斯概率是主观的，衡量人们对事件将会发生的信念。 它是衡量人们如何对某一事件的结果下注的数字衡量标准。 贝叶斯概率自由地将定量统计信息与基于先前经验的直观估计结合起来。
贝叶斯概率可以轻松处理频率概率无法解释的情况物理学家毒品，也可以避免“无穷大”的陷阱，但它的真正威力更为独特。 根据贝叶斯概率的定义，由于信任程度不固定，概率分配可能会发生变化。
该理论的核心是一个称为贝叶斯定律的公式，可用于在估计概率时计算新信息的影响。 例如，如果医生怀疑患者患有癌症，他首先根据各种数据（例如一般人群中疾病的发病率、患者的家族史以及其他相关数据）分配一个初始概率，称为先验概率。因素； 收到患者的检测结果后，医生会利用贝叶斯定理修改先验概率，得到的值代表了医生对患者患有癌症的信心。
