EDIT: Explication à la lumière des réponses de 't Hooft
J'ai reçu des votes contre, peut-être parce que les gens perçoivent un décalage entre les commentaires que j'ai faits en réponse aux réponses de' t Hooft, et le contenu de ceci répondre. Les deux ensembles d'instructions ne sont pas incompatibles.
Je voudrais dire où je suis d'accord avec 't Hooft:
- Je ne pense pas que les variables cachées soient impossibles.
- Je pense qu'il pourrait être possible de reproduire quelque chose à peu près comme QM à partir de quelque chose qui est exactement un automate classique. (Je lui donne 50% de chance de fonctionner, je ne peux pas encore le faire, mais cela semble possible, et si c'est possible, je lui donne 80% de chance d'être vrai, donc globalement, je donne 40% de chance à ce scénario.)
- Je ne pense pas que les critiques des autres sur son programme soient valables, car les gens ont tendance à croire que les variables cachées sont tout simplement impossibles, et je ne vois aucune preuve. Les preuves sont pour des variables cachées locales ou pour des variables cachées naïves.
Ma critique n'est pas du programme général, mais de l'implémentation précise, comme détaillé dans cet article et les précédents. Les désaccords viennent du décalage entre l'espace de Hilbert que t'Hooft introduit sans commentaire, comme astuce formelle, et l'espace de probabilités classique:
- 't Hooft considère l'espace de toutes les superpositions d'états possibles d'un automate classique, plus un hamiltonien exponentiel qui reproduit le comportement de l'automate sur un temps discret. Cet espace de Hilbert est formel, non émergent, c'est une astuce pour réécrire les distributions de probabilités.
- 't Hooft dit que tant que les états de base évoluent selon la permutation, il n'y a jamais de superpositions dans les états globaux. Mais il poursuit ensuite en discutant des opérateurs dont les vecteurs propres correspondent à des états définis de sous-systèmes intérieurs, et il prétend qu'il est possible de préparer des superpositions de ces sous-systèmes en utilisant ces opérateurs. Le processus de mesure de ces opérateurs n'a pas, à mon sens, nécessairement une signification claire en termes d'états globaux sans superposition, et il ne correspond pas à une opération classiquement autorisée sur l'AC impliquée.
Si il est possible d’obtenir la mécanique quantique de CA, alors je suis d’accord avec presque toutes les déclarations intuitives de 't Hooft sur la façon dont cela est censé se produire, y compris l’activité «modèle», et la réduction à la règle de Born du comptage des états d'automates (ces intuitions sont horriblement vagues, mais je ne pense pas qu'il y ait quelque chose de mal avec elles), je suis seulement en désaccord avec le truc précis , pas le truc vague (bien que si QM n'émerge jamais de CA, les choses vagues sont également fausses, dans ce cas, je partagerais simplement la mauvaise intuition de 't Hooft). Il y a une légère différence d'intuition en ce que je pense que la violation du théorème de Bell vient de la non-localité et non du superdéterminisme, mais cela est lié à la différence précise de mise en œuvre dans les deux approches. Je me concentrerai désormais sur les désaccords.
Distributions de probabilité sur CA
Considérons une CA où nous connaissons les règles, nous connaissons la correspondance entre l'AC et les éléments que nous voyons, mais nous ne connaissons pas «l'état ontique» (ce qui signifie que nous ne connaissons pas les bits de l'AC). Nous faisons une distribution de probabilité basée sur notre ignorance, et à mesure que nous apprenons plus d'informations de l'observation, nous faisons une distribution de probabilité de mieux en mieux sur l'AC. C'est la procédure dans les systèmes classiques, elle ne peut pas être manipulée, et la question est de savoir si cela peut jamais ressembler à de la mécanique quantique sur de longues distances.
Luboš Motl pose la juste question - qu'est-ce qu'un non observable? Pour décrire cela, considérons un système composé de $ 2N $ bits avec un nombre égal de zéros et de uns. La mesure $ A $ renvoie la parité du nombre de $ 1 $ dans les premiers $ N $ bits, et effectue une permutation cyclique d'un espace à droite sur les $ N $ bits restants. La mesure $ B $ renvoie la parité du nombre de $ 1 $ dans les bits aux positions paires (c'est une version échelonnée de $ A $) et permute cycliquement les bits impairs. Ces deux mesures ne sont pas commutatives pendant très, très longtemps, lorsque $ N $ est grand, vous devez commander des mesures $ N $ pour déterminer l'état complet de l'automate.
Étant donné une distribution de probabilité complète sur les états d'automate $ \ rho $, vous pouvez l'écrire comme une somme de la distribution en régime permanent (disons uniforme) et d'une perturbation. La perturbation se comporte selon les valeurs propres de l'opérateur linéaire qui vous indique le fonctionnement des probabilités, et dans les cas où vous avez uniquement des mesures de longueur d'onde longue (comme les opérateurs de l'exemple précédent), vous pouvez produire des choses qui semblent évoluer linéairement avec des mesures non commutatives qui ressemblent vaguement à de la mécanique quantique.
Mais je ne trouve pas de limite précise dans laquelle cette image se réduit à QM, et de plus, je ne peux pas non plus utiliser les constructions de 't Hooft pour le faire, car je ne peux pas voir précisément l'incorporation de l'espace de Hilbert dans la construction. Il ne peut pas s'agir d'un espace de Hilbert formel aussi grand que l'espace de Hilbert de toutes les superpositions de tous les états d'automate, car il est trop grand. Cela doit être une réduction d'une sorte d'espace de probabilité, et Je ne sais pas comment cela fonctionne .
Puisque la construction de 't Hooft ne parvient pas à avoir une réinterprétation évidente en tant que équation d'évolution pour une densité de probabilité classique (pas l'hamiltonien - qui a une interprétation évidente, les projections correspondant à des mesures à des instants intermédiaires), je ne vois pas que ce qu'il fait est quelque chose de plus profond qu'une astuce formelle, réécrivant QM en une base viable. C'est possible, mais ce n'est pas la partie difficile pour faire émerger le QM d'une théorie déterministe classique.
Si vous le faites correctement, le QM que vous obtiendrez ne sera au mieux qu'approximatif, et montrera qu'il est classique dans les systèmes intriqués suffisamment grands, de sorte que le calcul quantique échouera pour les grands ordinateurs quantiques. C'est la prédiction générique de ce point de vue, comme 't Hooft l'a dit à plusieurs reprises.
Donc, même si je ne peux pas exclure quelque chose comme ce que fait' t Hooft , Je ne peux pas accepter ce que fait 't Hooft, car cela évite le seul problème difficile - trouver la correspondance entre probabilité et QM, si elle existe même, parce que je ne l'ai pas trouvée, et j'ai essayé plusieurs fois (bien que Je n'ai pas abandonné, peut-être que ça marchera demain).
Réponse précédente
Il y a une amélioration ici à un égard par rapport aux articles précédents - les propositions discrètes sont maintenant sur un feuille du monde, où les arguments de localité utilisant l'inégalité de Bell sont impossibles à faire, parce que la feuille du monde est totalement non locale dans l'espace-temps. Si vous voulez argumenter en utilisant l'inégalité de Bell, vous devrez argumenter sur la feuille du monde.
Les modèles de 't Hooft en général n'ont aucun problème avec l'inégalité de Bell. La raison est le principal problème de cette approche. Tous les modèles de 't Hooft font l'hypothèse totalement injustifiée que si vous pouvez faire pivoter un système quantique en une base $ 0 $ - $ 1 $ où l'évolution en temps discret est une permutation sur les éléments de base, alors superpositions de ces bases $ 0 $ - $ 1 $ Les éléments décrivent des états de connaissance imparfaite sur lesquels $ 0 $ - $ 1 $ base est réellement là dans le monde.
Je ne vois pas comment il pourrait éventuellement arriver à cette conclusion, c'est complètement faux. Si vous ne savez pas dans quelle base vous vous trouvez, vous décrivez ce manque de connaissances par une distribution de probabilité sur l'état initial, et non par des amplitudes de probabilité. Si vous donnez une distribution de probabilité sur une variable classique, vous pouvez faire une rotation jusqu'à ce que vous soyez bleu dans le visage, vous n'obtenez pas de superpositions quantiques. Si vous commencez par toutes les superpositions quantiques d'une base de permutation, vous obtenez la mécanique quantique, non pas parce que vous reproduisez la mécanique quantique, mais parce que vous faites toujours de la mécanique quantique! Les états de "connaissance incertaine" sont représentés par des amplitudes et non par des probabilités classiques.
Le fait qu'il y ait une base où l'hamiltonien est une permutation est complètement hors de propos, 't Hooft met la mécanique quantique en main, et en disant qu'il le sort. Ce n'est pas vrai. Ce type de chose doit être appelé un «automate quantique 't Hooft», pas un automate classique.
La principale difficulté à reproduire la mécanique quantique est qu'à partir de la probabilité, il n'y a pas de changement naïf de variables où la loi de diffusion de la probabilité ressemble toujours à des amplitudes. Ce n'est pas une preuve, il pourrait y avoir de telles variables efficaces pour autant que je sache, mais savoir qu'il y a une base où l'hamiltonien est simplement une permutation n'aide pas à construire une telle carte, et cela ne constitue pas une telle carte.
Ces commentaires sont de nature générale. J'essaierai d'aborder les problèmes spécifiques avec le papier.
Dans ce modèle, 't Hooft discute d'une version discrète des équations de mouvement de chaîne en champ libre sur la feuille du monde, lorsque la feuille du monde est à plat espace-temps. Ce sont de simples théories de champ libre dimensionnel $ 1 + 1 $, donc elles sont assez faciles à refondre sous la forme que 't Hooft aime dans ses autres articles (l'équation d'évolution est pour les mouvements indépendants à droite et à gauche. L'exemple des fermions 4D' t Hooft fait il y a de nombreuses années est plus non trivial).
Le premier problème est que la théorie de la feuille du monde nécessite une symétrie conforme pour se débarrasser des fantômes, une symétrie superconformelle lorsque vous avez des fermions. Cela vous donne une redondance dans la formulation. Mais cette redondance n'est que pour les feuilles de monde continues, elle ne fonctionne pas sur les treillis, car ceux-ci ne sont pas invariants de manière conforme. Vous devez donc vérifier que les beables 't Hooft donnent un spectre sans fantôme, et cela ne se produira pas à moins que' t Hooft ne prenne au moins la limite du continuum sur la feuille du monde.
Une fois vous prenez la limite du continuum sur la feuille du monde, même si l'espace-temps est discret, l'universalité des limites du continuum des théories 2D vous dit que cela ne fait pas beaucoup de différence - un scalaire libre qui prend des valeurs discrètes fluctue si follement en bref distances qui, que les valeurs d'espace cible soient discrètes ou continues, n'a pas d'importance, elles sont effectivement continues de toute façon. Je ne vois donc pas grand chose à dire que laisser l'espace cible discret est différent de la théorie des cordes habituelle dans l'espace continu, la propagation des cordes est effectivement continue de toute façon.
La transformation particulière qu'il utilise n'est ni particulièrement respectueuse de la feuille du monde SUSY ou de l'espace-temps SUSY, et étant donné les problèmes généraux dans l'interprétation de tout ce programme, je pense que c'est tout ce qu'il faut dire.