Quantum problems

🔷 ویدئو ارائه در کنفرانس TiQT کنفرانس بین المللی «زمان در کوانتوم» امسال در کشور ایرلند برگزار شد و دو ارائه از ۲۷ سخنرانی آن به کارهای اخیری که در ایران در حوزه فیزیک بنیادی انجام شده اختصاص داشت. دکتر محمد جواد کاظمی دربارۀ تمایز میان تعابیر به وسیلۀ آزمایش دو شکاف سخنرانی داشتند که میتوانید ویدئو آن را در اینجا ببینید. ما نیز دربارۀ کار اخیرمان، که در آن پدیدۀ جدیدی به نام «تداخل ناموضعی درزمان» را پیش بینی کرده بودیم، ‌ارائه ای داشتیم که ویدئو آن را میتوانید در اینجا مشاهده نمایید.

▶️ مصاحبه یوتیوبی: کارهای اخیرمان در بنیان های نظریه کوانتوم 🔹 معضلات کوانتوم استاندارد: معضل اندازه گیری، معضل زمان و... 🔹 ابراز نارضایتی افرادی چون ویتن، ‌ساسکایند،‌ اسمولین و... از نسخه استاندارد کوانتوم در مکاتبات شخصی 🔹 تعابیر و فرمول یندی های مختلف کوانتوم: کپنهاگی، بوهمی،‌ انتگرال مسیر و... 🔹 پیشنهاد آزمایشی که میتواند میان نسخه های مختلف کوانتوم تمایز بگذارد 🔹 پیشبینی پدیده ای جدید به نام «تداخل ناموضعی در زمان» 🆔 @QMProblems 🌐 www.QMProblems.ir

🪢 رمزگشایی از مفهوم درهمتنیدگی کوانتومی در کمترین زمان ممکن ⚠️ فقط با خوندن چند خط زیر یکی از عمیق ترین مفاهیم کوانتوم رو که باید کلی زمان برای فهمش بذارید درک میکنید. فقط با دقت زیاد بخونید. فرض کنید شما مامور اداره مالیات هستید و وظیفتون اینه که به صورت منصفانه برای هر خانواده مالیات تعیین کنید. برای این کار باید بدونید که چه افرادی مالک خانه هستند. اگر خانواده ای مالک باشه باید مالیات بیشتری بده ولی اگر شغل و درامدی نداشته باشه از مالیات معافه. بنابراین شما یک پرسشنامه تهیه میکنید و چند نفر رو میفرستید دم خونه مردم تا ازشون بپرسن آیا مالک خانه هستند یا مستاجرند و آیا شغل دارند یا نه؟ آمارها جمع میشه و شما میاید و داده های رو بررسی میکنید. میبینید که نصف کسانی که مالک خانه هستند گفتند شغل داریم و نصف دیگشون گفتند که بیکاریم. پس نصفشون باید مالیات خونه رو بدن و نصف دیگه معافن. اما شما یک لحظه شک میکنید. نکنه خیلی ها الکی گفتند بیکارند که مالیات ندن! پس شما یک ملاک دیگه هم برای مالیات تعیین میکنید. اینکه بررسی کنید و ببینید که آیا کسانی که خانه دارن، ماشین هم دارن؟ اگر اینطور باشه و بیکار هم باشن اونوقت شک شما بیشتر میشه که حتما یک منبع درآمد مخفی وجود داره و روی این افراد زوم میکنید. شما مجدد افرادی رو میفرستید تا ببینند کسانی که مالک هستند ماشین هم دارد یا نه. اینبار میبینید که ۸۵ درصد کسانی که خانه دارند ماشین هم دارن. این یعنی حداقل ۳۵ درصد از اونا مشکوک به فرار مالیاتی هستن. فرض کنید در طی یک اتفاق، آمارها از بین میره و شما میخواید مطمئن بشید که چند درصد صاحب خانه ها در مورد شغل شون دروغ گفتند و دارن فرار مالیاتی میکنن. الان تنها اطلاعاتی که دارید اینه که ۵۰ درصد افرادی که خانه دارن خودشون رو بیکار اعلام کردن و ۸۵ درصد از صاحب خانه ها ماشین هم دارن. پس کاری که میکنید اینه که میرید و دوباره از افراد آمار میگیرید. اما اینبار فقط بررسی میکنید که چند درصد از خانواده هایی که خانه و ماشین دارند شغل هم دارند. با کمال تعجب میبینید که ۸۵ درصد خانواده هایی که صاحب خانه و ماشین هستن شغل هم دارند. حالا تمام آمارها رو کنار هم میذارید: اگر ۸۵ درصد افرادی که خانه دارند ماشین داشته باشند و ۸۵ درصد از اونهایی که خانه و ماشین دارن شغل داشته باشن، اونوقت حداقل ۷۲ درصد (۸۵٪×۸۵٪

در خلال پژوهش هایی که در بنیان های کوانتوم انجام دادیم به چند منبع خوب در زمینه ی فلسفه کوانتوم برخوردیم که اونها رو به همراه لینک دانلود و عناوین و محتواهای جالب توجه شون جهت استفاده رفقا قرار میدم. 1- Max Jammer: The philosophy of quantum mechanics; the interpretations of quantum mechanics in historical perspective: 1974: 507 pages ‌Bold Topics:🔹Review on the early semiclassical interpretations 🔹De Broglie's double-solution🔹Indeterminacy relations and philosophical implications 🔹Hidden-variable theories 🔹Quantum logic 🔹Stochastic & statistical Interpretations 🔹Theories of measurement 🔹Many-world theories 2- Peter J. Riggs (Editorial): Quantum Causality: Conceptual Issues in the Causal Theory of Quantum Mechanics: 2009: 230 pages ‌Bold Topics:🔹Quantum reality 🔹Causation, Causality, and Determinism 🔹Causal Theory of Quantum Mechanics 🔹The Measurement Problem 🔹Quantum Equilibrium, Metaphysics, and Consistency 🔹Energy and the Wave Field 🔹The Physical Nature of Potential Energy 🔹Can the Causal Theory be made Relativistic 🔹The Exclusion Principle in the Causal Theory 3- Michael Redhead: Incompleteness, Nonlocality, and Realism: A Prolegomenon to the Philosophy of Quantum Mechanics: 1989: 160 pages Bold Topics:🔹Dirac & von Neumann Formulation 🔹Statistical Interpretations 🔹Nonlocality and the Bell Inequality 🔹Nonlocality and the Kochen-Specker Paradox 🔹Realism and Quantum Logic 4- Dennis Dieks (Editorial): The Modal Interpretation of Quantum Mechanics: 1998: 350 pages Bold Topics:🔹Locality and Lorentz-Covariance 🔹Von Neumann's 'No-Hidden-Variables' Theorem 🔹Bohm-Bell Dynamics in the Modal Interpretation 🔹Discontinuity and Continuity of Definite Properties 🔹Decoherence in Bohmian Modal Interpretations 🔹Quantum Histories in the Modal Interpretation 🔹Remarks on Unsharp Quantum Observables 5- Cord Friebe (Editorial): The Philosophy of Quantum Physics: 2018: 275 pages Bold Topics:🔹The Measurement Problem. Minimal and Collapse Interpretations 🔹The Realistic Collapse

🔵 رقیب سرسخت نظریه کوانتوم 🔰 آیا کوانتوم بوهمی حرفی فراتر از کوانتوم استاندارد برای گفتن دارد؟ اولین بار دوبروی در سال ۱۹۲۴ ایدۀ موج راهنما را در تز دکترایش مطرح کرد که در آن علاوه بر ذرات، یک موج راهنما نیز وجود داشت که میتوانست پایداری الکترون در مدار اتمی را توجیه کند. همین ایده باعث بردن جایزۀ نوبل برای او شد و به شرودینگر ایده داد تا معادلۀ موجی کوانتوم را در ۱۹۲۶ ارائه کند. با این حال نظریۀ موج راهنما نتوانست در کنفرانس سولوی در مقابل نسخه کپنهاگی کوانتوم پیروز شود. دوبروی که در این کنفرانس نظریۀ خود را ارائه کرد با ایرادی از سوی پائولی در مورد پراکندگی غیرالاستیک مواجه شد و در آن زمان نتوانست به این ایراد پاسخ دهد و برای ۲۵ سال این ایده کنار گذاشته شد. این بوهم بود که در سال ۱۹۵۲ نشان داد می توان به ایراد پائولی به نظریه موج راهنما پاسخ داد و توصیف سازگار و عینی از پدیده های کوانتومی ارائه کرد. ایدۀ بوهم توسط او و شاگردانش دنبال شد و توصیفات جذابی از پدیده های کوانتومی توسط آن ها ارائه گشت. برای مثال، در شکل زیر مسیرهای پیشبینی شده برای اتم های هلیوم را در آزمایش دوشکاف مشاهده میکنید که نشان میدهد چگونه ذرات توسط پتانسیل کوانتومی هدایت میشوند و طرح تداخلی را پدید می آوردند. در ادامۀ توسعه این نظریه، کاربردهای نظری و محاسباتی بسیاری برای آن پیدا شد. برای مثال مقالاتی که در مجلات بسیار معتبر Nature و Science چاپ شده اند مزیت استفاده از مسیرهای بوهمی را در حل مسائل گرانش کوانتومی و همچنین در محاسبات سریع برای سیستم های کوانتومی چند ذره نشان می دهند. 🔰 دو چالش مهم کوانتوم بوهمی علاوه بر مزیت های توصیفی و محاسباتی کوانتوم بوهمی، این نظریه توصیف سازگارتری نسبت به کوانتوم استاندارد از طبیعت ارائه میکند. در این نظریه معضل اندازه گیری و مسئله زمان رسیدن وجود ندارد. با وجود این مزایا، منتقدان این نظریه دو چالش عمده را برای آن مطرح کرده اند. اولین چالش این است که اگر نتایج کوانتوم بوهمی و استاندارد با یکدیگر تفاوتی نداشته باشند، چگونه میتوان میان آنها نظریه درست تر را تشخیص داد. دومین چالش این است که آیا کوانتوم بوهمی می تواند پیشبینی ای فراتر از کوانتوم استاندارد داشته باشد و در جایی که کوانتوم استاندارد توانی برای پیشبینی ندارد، پدیده ای جدید را پیش بینی کند؟

🔹 مقاله ای با طعم فیزیک و حقوق در مقاله‌ای با عنوان «حقوق محاسبه ناپذیر: انقلاب در هوش مصنوعی برای حل مسائل سخت حقوق محاسباتی»، سه پژوهشگر ایرانی از مرکز فلسفه و علوم بنیادی دانشگاه شیراز نظریه‌ای نوآورانه را مطرح می‌کنند که می‌تواند آینده هوش مصنوعی و حقوق را متحول سازد. این مقاله که در مجله ای بسیار معتبر در انتشارات دانشگاه آکسفورد چاپ شده است با نگاهی بین‌رشته‌ای میان حقوق، فلسفه ذهن، فیزیک کوانتومی و علوم اعصاب، مفهوم «حقوق غیر قابل محاسبه» را پیشنهاد می‌دهد. نویسندگان استدلال می‌کنند که جنبه‌هایی از حقوق—مانند قضاوت انسانی، وجدان، اراده و اخلاق—ماهیتی غیر الگوریتمی و غیر محاسباتی دارند و از چارچوب‌های محاسباتی کنونی فراتر می‌روند. برخلاف رویکردهای رایج در هوش مصنوعی که به تکرار الگوریتم‌ها و استنتاج آماری محدود می‌شوند، این پژوهش خواستار توسعه نسلی جدید از «هوش مصنوعی آگاه» است که با الهام از نظریه‌های کوانتومی (نظیر نظریه ابن سینا-بوهم یا نظریه پنروز-هَمروف) و سیستم‌های زیستی (مانند مغزهای آزمایشگاهی) بتواند به صورت بنیادین با مفاهیم انسانی در حقوق درگیر شود و بتوان به آن مسئولیت ذاتی نسبت دهد. این مقاله نه‌تنها محدودیت‌های فلسفی و فنی هوش مصنوعی در حقوق را بعنوان هارد پرابلم های حقوق محاسباتی آشکار می‌سازد، بلکه مسیر انقلابی برای ترکیب تکنولوژی با آگاهی و اخلاق انسانی در فضای حقوقی ارائه می‌کند—مسیر آینده‌ای که در آن ماشین‌ها نه فقط محاسبه‌گر، بلکه آگاه، تفسیرگر و مسئول‌اند. هستۀ مرکزی نظریۀ مطرح شده در این مقاله توجه به آگاهی بعنوان یک هویت حقیقی، واقعی و بنیادی در عالم است که قابل توضیح با سایر مفاهیم موجود در فیزیک و ریاضیات نبوده و نیازمند تغییری پارادایمیک در نظریه های بنیادی علوم است. این مقاله نمونه ای از نتیجۀ تحقیقات بین رشته ای علوم انسانی و علوم تجربی و ریاضی است با نگرش بومی است که میتواند ادبیات تحقیقات حقوقی را در مرز های علوم مدرن توسعه دهد. ❇️ به دکتر محمد جمالی، جلال الدین یوسفی و ابراهیم دهنوی بابت چاپ این پژوهش ارزشمند بین رشته ای تبریک عرض میکنم. لینک مقاله: https://academic.oup.com/ijlit/article-abstract/doi/10.1093/ijlit/eaaf013/8189333?redirectedFrom=fulltext

🎩 نشد سر زمان کلاه بگذاریم، در عوض کلاه مکان رو برمیداریم! یکی از اصول مکانیک کوانتومی این است که برای هر کمیتی که در آزمایشگاه قابل اندازه گیری و مشاهده باشد یک عملگر ریاضی تعریف میشود. با استفاده از عملگر های متناظر با هر کمیت نیز میتوان توزیع احتمال مقادیر حاصل از اندازه گیری آن کمیت را پیش بینی نمود. برای مثال مکان یک ذره یک کمیت مشاهده پذیر است، در نتیجه برای آن یک عملگر در کوانتوم داریم که با نماد X و یک ^ (هَت یا همان کلاه) بالای آن نمایش می دهیم. کمیت های قابل اندازه گیری دیگر مانند تکانه،‌ انرژی، اسپین و ... نیز همین گونه هستند. یکی از معضلات جدی نظریه کوانتوم این است که در این نظریه، متناظر با کمیت مشاهده پذیر زمان (T) عملگری وجود ندارد. این در حالی است که از همان ابتدای پیدایش کوانتوم این کمیت در آزمایشگاه اندازه گیری می شده و اکنون نیز ما این کمیت را با دقت های بسیار بالا میتوانیم اندازه بگیریم. (پیش تر این معضل را در اینجا توضیح داده ام.) تلاش های بسیاری برای حل این معضل انجام گرفته و نظریه پردازان مطرحی از جمله بوهم، آهارونوف و روولی تلاش کرده اند تا عملگری برای این کمیت ارائه کنند و به قولی بر سر T کلاه بگذارند :) باوجود تمام تلاشها در بیش از نیم قرن گذشته،‌ تاکنون هیچ راه حل مورد توافقی برای این مسئله ارائه نشده است. با اینحال،‌ شاید باید به شکل دیگری به این مسئله نگاه بیاندازیم. شاید راه حل برعکس است. یعنی بجای اینکه سعی کنیم زمان را عملگر کنیم و کلاه بر سرش بگذاریم، بیاییم و کلاه مکان را هم برداریم و دیگر آن را عملگری نگاه نکنیم. اگر بتوانیم به صورت سازگار چنین کنیم، تقارن میان مکان و زمان (که در نسبیت وجود دارد) در کوانتوم نیز باز می گردد. این ایده ای است که در مقاله اخیر دکتر کاظمی و دکتر جعفری مطرح شده است. این مقاله که در مجله بسیار مطرح Quantum منتشر شده، به کلی ماجرا را عوض میکند و با کنار گذاشتن رابطه جابجایی هایزنبرگ یک نسخه عام تر از کوانتوم ارائه میکند. البته این اولین بار نیست که با حذف برخی اصول، به نظریات عمومیت بیشتری داده شده است. مثال بارز آن ظهور هندسه نااقلیدسی است که ریاضی دانانی نظیر گاوس و ریمان با حذف اصل پنجم اقلیدس به آن دست یافتند و میدانیم که تا چه اندازه در توسعه نظریه نسبیت عام و گرانش کاربرد داشته است. در اینجا نی