Explanation for Quantum Physics
- 哥本哈根解释
- 多世界诠释
- 导航波诠释
- 自发塌缩理论
- 量子退相干
- 量子贝叶斯理论
Copenhagen interpretation
根据哥本哈根诠释，在量子力学里，量子系统的量子态，可以用波函数来描述，这是量子力学的一个关键特色，波函数是个数学函数，专门用来计算粒子在某位置或处于某种运动状态的概率，测量的动作造成了波函数坍缩，原本的量子态概率地坍缩成一个测量所允许的量子态
哥本哈根诠释包含了几个重要的观点:
- 一个量子系统的量子态可以用波函数来完全地表述。波函数代表一个观察者对于量子系统所知道的全部信息。
- 按照玻恩定则，量子系统的描述是概率性的。一个事件的概率是波函数的绝对值平方。（马克斯·玻恩）
- 不确定性原理阐明，在量子系统里，一个粒子的位置和动量无法同时被确定。（海森堡）
- 物质具有波粒二象性；根据互补原理，一个实验可以展示出物质的粒子行为，或波动行为；但不能同时展示出两种行为。（尼尔斯·玻尔)
- 测量仪器是经典仪器，只能测量经典性质，像位置，动量等等。
- 对应原理：大尺度宏观系统的量子物理行为应该近似于经典行为。（尼尔斯·玻尔与海森堡)
\[\begin{aligned} i\hbar \frac{\partial \Psi}{\partial t} = -\frac{\hbar^2}{2m}\frac{\partial^2 \Psi}{\partial x^2} + V \Psi \end{aligned}\]实证主义, 哥本哈根诠释不认为波函数除了抽象的概念以外有任何真实的存在
the many-worlds interpretation
是量子力学诠释的一种。它是一个假定存在无数个平行世界，并以此来解释微观世界各种现象的量子论诠释，其优点是不必考虑波函数坍缩
当观测一个处于共存状态的量子时，会引起这种共存状态的崩溃，从而使量子只显现粒子的性质。多世界诠释认为，观测时分离出无数个平行宇宙，每个宇宙都有一个确定的状态，而我们只是在其中的一个特定宇宙。
pilot wave theory -> Bohm interpretation
pilot wave theory, 由德布罗意于1927年提出, 将波函数视为引导粒子动作的向导波。起初德布罗意提出双解法（Double solution），其中量子物体是由实空间的物理波（u波）组成，其中并存在一球状奇点区域，表现出粒子性；在此形式中，他并不需假设量子粒子的存在。尔后，他又提出了新理论架构，其中含有粒子及相伴随的导航波。德布罗意在1927年索尔威会议中报告此一新架构。出席会议的泡利在会中提出异议，指出此理论无法适当处理非弹性散射。德布罗意对此无法做出回应，随后即暂告放弃导航波理论
1932年，冯纽曼发表论文指出所有隐变量理论皆不可行（尽管3年后即由葛瑞特·贺尔曼指出其论述有瑕疵，但之后50多年皆未受到重视。） 1952年，玻姆不满意盛行的标准概率波诠释，重新改良德布罗意的导航波理论，因此新版本的理论被称为德布罗意-玻姆理论（又称玻姆诠释）
objective collapse theory
倚靠修改含时薛定谔方程来建构一种促使波函数坍缩的机制。薛定谔方程具有决定性、可逆性与线性，而波函数坍缩是一种随机性、不可逆性与非线性过程，因此，薛定谔方程无法描述波函数坍缩的现象。但有些物理学者认为，假若能够按照客观坍缩理论（在这里简称为坍缩理论）将薛定谔方程加以修改，将随机性与非线性项添入薛定谔方程，或许修改后的薛定谔方程能够正确地描述波函数坍缩过程
薛定谔方程的线性性质允许宏观物体自然地处于几个不同量子态的叠加态，但是，在大自然里，从来没有观察到这种怪异的现象，宏观物体永远都会在空间占据着某个明确位置。假设将处于叠加态的物体从微观尺度增大至宏观尺度，则伴随的干涉图案会逐渐消失。根据哥本哈根诠释的波函数坍缩假说，在观察动作之后，叠加态会坍缩为可观察量的几个本征态之中的一个本征态，而坍缩至任何一个本征态的概率遵循玻恩定则。可是，薛定谔时间演化与波函数坍缩是两种相互矛盾的过程，没有任何理论给出薛定谔时间演化过程终止的时间与波函数坍缩过程开始的时间。为了解决这难题，物理学者发展出坍缩理论。对于微观物理行为与宏观物理行为、以及在这两种尺度之间的波函数坍缩现象，坍缩理论都能够给出解释。
坍缩理论有两个重大局限，一是它采用的是一种现象方法来解决量子力学的一个基础问题，即使这现象方法在未来能够获得肯定，物理学者仍旧不知道其机制为何。二是对于坍缩理论的相对论性推广遇到艰难阻碍，这困境直到最近才获得显著进展，令人振奋的是，从这进展可以预期，原则上在不久的将来应该可以达成目标
- Ghirardi–Rimini–Weber theory
- Penrose interpretation
Quantum decoherence
量子退相干是量子系统与环境因量子纠缠而产生的后果。由于量子相干性而产生的干涉现象会因为量子退相干而变得消失无踪。量子退相干促使系统的量子行为变迁成为经典行为，这过程称为“量子至经典变迁”（quantum-to-classical transition）。德国物理学者汉斯·泽贺（英语：H. Dieter Zeh）最先于1970年提出量子退相干的概念
QBism
波函数是主观的，但量子系统却是独立于观察者而客观存在的。每个观察者使用不同测量技术，修正他们的主观概率，对量子世界作出判定。在观察者测量的过程中，真实的量子系统并不会发生奇怪的变化，变化的只是观察者选定的波函数。对同样的量子系统，不同观察者可能得出全然不同的结论。观察者彼此交流，修正各自的波函数来解释新获得的知识，于是，就逐步对该量子系统有了更全面的认识。这也是贝叶斯方法的思维方式
根据量贝模型，盒子里的“薛定谔猫”并没有处于什么“既死又活”的恐怖状态。但盒子外的观察者对里面的“猫态”认识不够，不足以准确确定它的“死活”，便主观想象它处于一种死活二者并存的叠加态，并使用波函数的数学工具来描述和更新观察者自己的这种主观信念