Uncertainty from Heisenberg to Today

authored by

Reinhard F. Werner, Terry Farrelly

Abstract

We explore the different meanings of “quantum uncertainty” contained in Heisenberg’s seminal paper from 1927, and also some of the precise definitions that were developed later. We recount the controversy about “Anschaulichkeit”, visualizability of the theory, which Heisenberg claims to resolve. Moreover, we consider Heisenberg’s programme of operational analysis of concepts, in which he sees himself as following Einstein. Heisenberg’s work is marked by the tensions between semiclassical arguments and the emerging modern quantum theory, between intuition and rigour, and between shaky arguments and overarching claims. Nevertheless, the main message can be taken into the new quantum theory, and can be brought into the form of general theorems. They come in two kinds, not distinguished by Heisenberg. These are, on one hand, constraints on preparations, like the usual textbook uncertainty relation, and, on the other, constraints on joint measurability, including trade-offs between accuracy and disturbance.

Verfasser/-innen und Zugehörigkeiten

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Verfasser/-in

Korrespondierende/r Autor/-inBearbeiten

Reinhard F. Werner (Reinhard Werner), Autor/-in

Korrespondierende/r Autor/-in

Interne Person

Inst. f. Theoretische Physik

Organisation: Institut/Seminar

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Terry Farrelly, Autor/-in

Externe Person

LUH ehemalige Angehörige

Externe Organisation: Universität

Person hinzufügenOrganisation hinzufügenAutorenkooperation hinzufügen

Gesamtanzahl der Autoren

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Organisationseinheit

Inst. f. Theoretische Physik

Organisation: Institut/Seminar

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Foundations of Physics

0015-9018

Scopus-Bewertung (2019): CiteScore 2,5 SJR 0,452 SNIP 0,934

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Öffentlicher Dateizugang unbekannt

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Endgültige, publizierte Fassung

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10.1007/s10701-019-00265-z

Endgültige, publizierte Fassung

Unbekannt

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www.scopus.com/inward/record.url Scopus-Publikation

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arxiv.org/abs/1904.06139

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Publikationsimport-ID

Scopus: 85065331510

Zusätzliche Quellen-IDs

Organisation(s)

Institute of Theoretical Physics
CRC 1227 Designed Quantum States of Matter (DQ-mat)

Type

Article

Journal

Foundations of Physics

Volume

Pages

460-491

No. of pages

ISSN

0015-9018

Publication date

15.06.2019

Publication status

Published

Peer reviewed

Yes

ASJC Scopus subject areas

Physics and Astronomy(all)

Electronic version(s)

https://doi.org/10.48550/arXiv.1904.06139 (Access: Open)
https://doi.org/10.1007/s10701-019-00265-z (Access: Closed)

BibTeX

@article{497c83c03c0e4de48c206135585237aa,
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These are, on one hand, constraints on preparations, like the usual textbook uncertainty relation, and, on the other, constraints on joint measurability, including trade-offs between accuracy and disturbance. Verfasser/-innen und Zugeh{\"o}rigkeiten Sie sind diesem Datensatz mit einer Ihrer Organisationseinheiten zugeordnet. Vervollst{\"a}ndigen Sie diesen, indem Sie weitere Mitwirkende angeben, gleich ob es sich dabei um Personen oder Autorengruppen handelt und die zugeordneten Organisationseinheiten {\"u}berpr{\"u}fen. M{\"o}chten Sie sich mit einer anderen Organisationseinheit verkn{\"u}pfen, um bspw. die Publikation eines vorherigen Arbeitgebers anzulegen, k{\"o}nnen Sie Ihre Organisationszugeh{\"o}rigkeit {\"a}ndern, indem Sie neben Ihrem Namen auf {"}Bearbeiten{"} klicken, das H{\"a}kchen unter {"}Organisationszugeh{\"o}rigkeit gem{\"a}{\ss} Publikation{"} entfernen und eine neue Zugeh{\"o}rigkeit ausw{\"a}hlen - entweder eine interne mit Klick auf {"}Zugeh{\"o}rigkeit zu anderer Organisationseinheit{"} oder eine externe mit Klick auf {"}Zugeh{\"o}rigkeit zu externer Organisation{"}. Geben Sie bei externen Organisationseinheiten bitte ausschlie{\ss}lich die oberste Ebene an (z.B. Universit{\"a}t, nicht Institut/Abteilung). Bevor Sie neue externe Organisationen anlegen, pr{\"u}fen Sie, ob die gew{\"u}nschte nicht bereits im System hinterlegt ist. Hier k{\"o}nnen Sie aus {\"u}ber 11.000 Organisationen w{\"a}hlen. Wenn Sie externe Personen hinzuf{\"u}gen m{\"o}chten, geben Sie bei der dazugeh{\"o}rigen Organisationseinheit bitte stets die oberste Ebene an (z.B. Universit{\"a}t, nicht Institut/Abteilung). Falls diese fehlt, k{\"o}nnen Sie sie bei der Person {\"u}ber {"}Bearbeiten{"} mit Klick auf {"}Zugeh{\"o}rigkeit zu externer Organisation{"} hinzuf{\"u}gen. Bei ehemaligen LUH-Kolleg/-innen l{\"o}schen Sie bitte die zugeh{\"o}rige Organisationseinheit heraus, indem Sie auf das nebenstehende Minuszeichen klicken, sodass nur die Person stehenbleibt. Ehemalige erkennen Sie meist an der Beschreibung {"}externe Person{"} in Kombination mit der Verkn{\"u}pfung eines LUH-Institutsnamens und/oder der externen Organisation Leibniz Universit{\"a}t Hannover. Verfasser/-in Korrespondierende/r Autor/-inBearbeiten Reinhard F. Werner (Reinhard Werner), Autor/-in Korrespondierende/r Autor/-in Interne Person Inst. f. Theoretische Physik Organisation: Institut/Seminar Bearbeiten Terry Farrelly, Autor/-in Externe Person LUH ehemalige Angeh{\"o}rige Externe Organisation: Universit{\"a}t Person hinzuf{\"u}genOrganisation hinzuf{\"u}genAutorenkooperation hinzuf{\"u}gen Gesamtanzahl der Autoren 2 Einrichtung der verantwortlichen Person Hier ist standardm{\"a}{\ss}ig eine LUH-Organisationseinheit der Person angegeben, die den Datensatz erstellt hat (bei mehreren Zugeh{\"o}rigkeiten kann ausgew{\"a}hlt werden). Dieses Datenfeld wird nicht weiter verarbeitet, betrifft also weder die Anzeige im Forschungsportal {"}Research@Leibniz University{"} noch die Ausgabe {\"u}ber die Typo3-Extension. Sichtbar sind nur die Organisationsangaben aus dem Bereich {"}Verfasser/-innen und Zugeh{\"o}rigkeiten{"}. Organisationseinheit Inst. f. Theoretische Physik Organisation: Institut/Seminar Organisation {\"a}ndern Fachzeitschrift Fachzeitschrift Bearbeiten Foundations of Physics 0015-9018 Scopus-Bewertung (2019): CiteScore 2,5 SJR 0,452 SNIP 0,934 Fachzeitschrift {\"a}ndern Jahrgang Ausgabenummer Elektronische Version(en) sowie sonstige Links und Dateien Elektronische Version(en) und Links Verlinken Sie elektronische (Volltext-)Versionen dieser Ver{\"o}ffentlichung (Dateien, DOIs oder Links) oder f{\"u}gen Sie andere mit der Ver{\"o}ffentlichung in Beziehung stehende Links hinzu. Um den Linktext im Forschungsportal anzupassen, klicken Sie auf {"}Bearbeiten{"} und geben im Feld {"}Linktext im Forschungsportal{"} eine passende Linkbezeichnug ein. Zweitver{\"o}ffentlichung im LUH-Repo Es besteht grunds{\"a}tzlich die M{\"o}glichkeit der Zweitver{\"o}ffentlichung im Repositorium der LUH. Beratung zu den genauen rechtlichen Bestimmungen f{\"u}r Zweitver{\"o}ffentlichungen im Repositorium der LUH erhalten Sie hier: Corinna.Schneider@tib.eu Der in diesem Abschnitt eingegebene Inhalt reicht nicht zur Festlegung des Open Access-Status aus: {\"O}ffentlicher Dateizugang unbekannt DOI bzw. Link Endg{\"u}ltige, publizierte Fassung AnzeigenBearbeiten 10.1007/s10701-019-00265-z Endg{\"u}ltige, publizierte Fassung Unbekannt Elektronische Version (Datei, DOI oder Link) hinzuf{\"u}gen Sonstige Links AnzeigenBearbeiten http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85065331510&partnerID=8YFLogxK Scopus-Publikation AnzeigenBearbeiten https://arxiv.org/abs/1904.06139 Preprint im arXiv Sonstigen Link hinzuf{\"u}gen Sonstige Dateien Sonstige Datei hinzuf{\"u}gen Schlagw{\"o}rter Geben Sie Schlagw{\"o}rter an, um den Inhalt zu charakterisieren. Geben Sie diese bitte m{\"o}glichst auf Deutsch und Englisch an. Schlagw{\"o}rter werden im Forschungsportal {"}Research@Leibniz University{"} angezeigt. Schlagw{\"o}rter ASJC Scopus Sachgebiete Physics and Astronomy(all) ASJC Scopus Sachgebiete hinzuf{\"u}gen Fachgebiet (basierend auf {\"O}FOS 2012) Keine Verkn{\"u}pfungen Fachgebiet (basierend auf {\"O}FOS 2012) hinzuf{\"u}gen Bibliographische Notiz Tragen Sie hier, wenn vorhanden, Anmerkungen {\"u}ber spezielle Bedingungen oder andere relevante Gegebenheiten (z.B. Motivation, Hintergrund oder Quellen) hinsichtlich der Einreichung dieses Beitrags ein. Bibliographische Notiz Veranstaltung Veranstaltung Veranstaltung hinzuf{\"u}gen Verkn{\"u}pfungen F{\"u}gen Sie Verkn{\"u}pfungen zu relevanten Inhalten hinzu. 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keywords = "Heisenberg, Measurement uncertainty relations, Preparation uncertainty relations, Uncertainty",
author = "Werner, {Reinhard F.} and Terry Farrelly",
note = "Funding Information: R.F.W. is grateful for the feedback from several audiences, beginning with the Heisenberg Society. Several errors in an earlier arXiv version were spotted by Blake Stacey. Funding Information: Funding was provided by Deutsche Forschungsgemeinschaft (Grant No. SFB DQ-mat/A06).",
year = "2019",
month = jun,
day = "15",
doi = "10.48550/arXiv.1904.06139",
language = "English",
volume = "49",
pages = "460--491",
journal = "Foundations of Physics",
issn = "0015-9018",
publisher = "Springer Netherlands",
number = "6",
}