¿Son la decoherencia subjetiva de Thomas Breuer y los freebits de Scott Aaronson con la libertad de Knight la misma cosa en esencia?

En sus notables trabajos ( 1 , 2 y su desarrollo reciente 3 ) Thomas Breuer demuestra por diagonalización el fenómeno de que el observador no puede distinguir todos los estados del espacio fase de un sistema en el que está contenido, un teorema paralelo al famoso teorema de incompletitud de Gödel.

Esto es aplicable tanto para el caso clásico como para el cuántico, pero para un sistema cuántico, el resultado es más fuerte. Por lo tanto, llama al fenómeno decoherencia subjetiva en el caso de la mecánica cuántica. Subraya que para la mecánica cuántica el fenómeno tiene carácter estadístico.

En (3) da la siguiente ilustración:ingrese la descripción de la imagen aquí

Más fundamentalmente, Breuer concluye que ni las teorías deterministas ni las probabilísticas universalmente válidas son posibles: ninguna teoría puede predecir el futuro del sistema donde el observador está propiamente incluido.

La no autoprevisibilidad implica que, incluso en una teoría determinista, las predicciones precisas sobre los subsistemas del universo pueden ser, como mucho, factibles para algún observador, es decir, para uno fuera del sistema cuyo comportamiento se va a predecir. Pero no habrá ningún observador capaz de predecirlo todo con precisión. Toda teoría determinista debe admitir la existencia de eventos impredecibles cuando un predictor se la aplica a sí mismo. Incluso en la mecánica clásica con una evolución temporal determinista tenemos este tipo de imprevisibilidad.

Creo que las conclusiones de no autoprevisibilidad y no automedibilidad son correctas. En este capítulo, seguirán en un marco más general del hecho de que ningún observador puede obtener o almacenar información suficiente para distinguir todos los estados de un sistema en el que está contenido.

Esto se menciona en la Enciclopedia de Filosofía de Stanford junto con un resultado similar de Marisa Dalla Chiara.

Pero recientemente me encontré con el ensayo de Scott Aaronson " El fantasma en la máquina cuántica de Turing " donde discutía el problema del libre albedrío. En su ensayo, hace referencia al famoso argumento de Peter van Inwagen, quien argumentó que ni el determinismo ni la aleatoriedad son compatibles con el libre albedrío (la parte sobre el determinismo se conoce como el argumento de la consecuencia , el argumento completo se puede encontrar en su monografía "Metafísica"). . Dado que Peter van Inwagen no considera otras teorías que la probabilística y la determinista, concluye que el libre albedrío es imposible (una conclusión bastante sorprendente para un profesor católico).

En la sección 3.3 de su ensayo, Aaronson introduce la idea de "bits gratis". Un freebit en sus palabras es simplemente un qubit para el cual la descripción física más completa posible involucra la incertidumbre de Knightian.

Scott Aaronson presenta los bits gratuitos de la siguiente manera:

Así, por la imagen de freebit, me refiero a la imagen del mundo según la cual

  • (i) debido a la incertidumbre de Knight sobre el estado cuántico inicial del universo | ψ , al menos algunos de los qubits que se encuentran en la naturaleza se consideran freebits, y
  • (ii) la presencia de estos freebits hace que predecir ciertos eventos futuros, posiblemente incluyendo algunas decisiones humanas, sea físicamente imposible, incluso de manera probabilística e incluso con tecnología futura arbitrariamente avanzada.

La incertidumbre de Knight es un término tomado de la economía para describir sistemas cuyos estados tienen una probabilidad incierta . La teoría de Dempster-Shafer describe una forma formal de tratar con tales variables , y en el apéndice, Aaronson da una descripción formal de los bits gratuitos.

En este sentido, vale la pena mencionar la idea de que la incertidumbre autorreferencial de Breuer también se puede rastrear hasta el estado inicial del universo. En su artículo Ignorance of the Own Past , Breuer demuestra que para un observador el pasado de un sistema en el que está propiamente contenido (como el universo) es incierto debido a la autorreferencia. El lado malo de este argumento es que la prueba se basa en el supuesto explícito del determinismo.

Cabe señalar, sin embargo, que la idea de que el libre albedrío puede tener una naturaleza autorreferencial es rechazada por Aaronson con el argumento de que, en su opinión, equivale al solipsismo. Como tal, se esfuerza por atribuir libre albedrío a todos los seres animados, posición que me parece injustificada. En el mejor de los casos, parece un intento de estirar artificialmente una teoría física para que se ajuste a una determinada creencia filosófica.

Por otro lado, parece que la decoherencia subjetiva se ajusta perfectamente a la definición de bits gratuitos. Dado que no todos los estados de un sistema cuántico (representados por una función de onda, es decir, probabilidad) pueden ser discriminados desde adentro, tal sistema parece poseer incertidumbre Knightiana, y como tal, los freebits.

Cabe señalar que una teoría que se ocupa de la probabilidad incierta, como la incertidumbre de Knightian (algunos llaman a estas teorías "posibilistas" al contrario de las teorías "probabilistas", puede obtener más información sobre tales teorías en la monografía completa sobre Teoría de la información generalizada de George Klir ) , superaría las objeciones planteadas tanto por Breuer como por Peter van Inwagen. Por lo tanto, una teoría posibilista (en lugar de probabilística ) universalmente válida no sería imposible incluso si el argumento de Breuer es correcto. Tampoco contradirá la existencia del libre albedrío tal como lo entiende van Inwagen. Un inconveniente de tal teoría sería un poder predictivo incluso menor que el de una teoría probabilística.

Dicho esto, me pregunto si la idea de freebits, y la teoría de Dempster-Shafer en general, es aplicable a la descripción del fenómeno de la decoherencia subjetiva.

un comentario tangencial sobre el libre albedrío y la incompatibilidad con el azar. En la mayoría de los argumentos de este tipo que he visto, se da a entender que la aleatoriedad es algo externo y, como consecuencia, uno no tiene poder sobre ella, por lo que no hay libre albedrío para hacer lo contrario. En cierto sentido, esta aleatoriedad representa una ley externa . Pero, por supuesto, del mismo modo, la aleatoriedad puede representar una ley interna (o, en otras palabras), la ley externa está hecha de muchas leyes internas en evolución que cada persona lleva (y puede variar) y esto puede ser (parte de) el libre albedrío.
@Nikos M. de hecho, en el argumento, la aleatoriedad se entiende como una distribución de probabilidad.

Respuestas (2)

Algunas reflexiones sobre Breuer (1995). No es realmente una respuesta, pero es demasiado larga para ser un comentario.

Breuer concluye que... (1) ninguna teoría puede predecir el futuro del sistema donde el observador está debidamente incluido.

Breuer demuestra... que (2) el observador no puede distinguir todos los estados del espacio de fases de un sistema en el que está contenido.

¿Cómo se puede concluir (1) de (2)? El marco de Breuer (1995) sigue siendo agnóstico acerca de la posibilidad de que un observador interno incapaz de distinguir todos los estados de un sistema sea, sin embargo, capaz de medir exactamente/distinguir de manera única el estado particular del sistema ahora.. En cuyo caso es capaz de predecir el futuro perfectamente. En el mejor de los casos, se puede decir que en experimentos repetidos donde el sistema cambia en todos los estados posibles, algunos de esos estados son indistinguibles entre sí, por lo tanto, no hubo una predicción consistente sobre el futuro bajo esos estados. Pero esto no tiene por qué ser un problema solo para las automediciones. Por ejemplo, un observador externo con un número finito de estados no puede distinguir todos los estados de un sistema de suficiente complejidad (suficientemente muchos estados posibles), dado un mapa de inferencia fijo θ .

Otro punto. El supuesto clave que utiliza Breuer para demostrar (2) es el supuesto de inclusión adecuada : ingrese la descripción de la imagen aquí
donde | A describe un mapa sobreyectivo de los estados del sistema observado O a los estados del aparato de observación A . La suposición dice que existen diferentes estados del sistema que corresponden al mismo estado del aparato, que es casi lo que dice la conclusión (2). pero en el caso S A el conjunto de estados del aparato es infinito, no hay una razón a priori por la que la suposición deba mantenerse. Creo que Breuer no da una explicación razonable sobre esto.

Los bits libres no tienen nada que ver con eso.

Nos ocupamos de van Inwagen con el siguiente argumento.

El determinismo no descarta el libre albedrío, porque el libre albedrío dentro de un sistema es necesariamente determinista. De lo contrario, sería totalmente inútil y no podría observar nada, porque no podría influir en el aparato utilizado para la observación. En otras palabras, si tengo libre albedrío y decido lanzar una moneda al aire, entonces mi elección de lanzar la moneda necesariamente debe determinar mi observación subsiguiente en la que me veo a mí mismo lanzar una moneda y luego observar el resultado. Debo poder mover mis ojos en la dirección de la moneda para ver qué sucede.

Para que el libre albedrío exista dentro de un sistema definido por los límites de la comunicación lumínica tradicional y la causalidad, no se requiere la incertidumbre de Knight que conduce a la entrada del observador en la escena. No son necesarios bits libres, porque Breuer nos libera de necesitar bits libres al señalar que el libre albedrío que entra en escena hace que surjan sus propias incertidumbres Knightianas, sin necesidad de su preexistencia. Considero que este es un enfoque más parsimonioso que uno que requiere bits libres previamente existentes, y creo que Occam también preferiría.

Todavía necesitamos cierta incertidumbre de Knight porque si el observador pudiera ver la probabilidad exacta de cada resultado, incluido el suyo propio, el libre albedrío no existiría. Por lo tanto, el ejemplo de Breuer proporciona al controlador un "punto ciego" continuo que no requiere bits libres preexistentes. Más bien, este "punto ciego" es creado por la misma presencia del observador y desaparece cuando cesa la observación.

Otra consecuencia de Breuer es que si alguien sugiriera que el libre albedrío actúa superlumínica y no localmente desde fuera del sistema observable a través de la mecánica de Bohm, como bien podría ser, tal escenario no nos salvaría de Gödel porque requiere la observador externo se entrelaza con lo observado, haciendo que ciertos estados (como los estados de Bell) sean imposibles de discriminar.

Y esto es bueno para el libre albedrío porque la incognoscibilidad de ciertos estados libera al observador para elegir basándose puramente en el libre albedrío en lugar del estado anterior. No es tanto que la incognoscibilidad de ciertos estados sea consecuencia de un estado de cosas anterior en el que había incertidumbre de Knight, sino que es consecuencia del principio de incertidumbre.

Entonces, ya sea que quiera o no aceptar la mecánica de Bohm y la acción espeluznante a distancia, y creo que la mayoría de los físicos lo rechazan, Breuer muestra que tal punto de vista externo (o la falta de él) no tiene impacto en la cuestión del libre albedrío.