Einselection - Einselection

İçinde Kuantum mekaniği, einselections"çevre kaynaklı süper seçim ", tarafından icat edilen bir isimdir Wojciech H. Zurek^[1]görünüşünü açıkladığı iddia edilen bir süreç için dalga fonksiyonu çökmesi ve ortaya çıkış nın-nin klasik açıklamalar gerçekliğin kuantum açıklamaları. Bu yaklaşımda, klasiklik, ortaya çıkan bir özellik olarak tanımlanır. açık kuantum sistemleri çevrelerine göre. Nedeniyle etkileşim çevre ile, eyaletlerin büyük çoğunluğu Hilbert uzayı Kuantum açık bir sistemin, aslında sistemin seçilen gözlemlenebilirlerini izleyen çevre ile olan dolaşıklık etkileşiminden dolayı oldukça kararsız hale gelir. Sonra uyumsuzluk makroskopik nesneler için tipik olarak diğer dinamik zaman ölçeklerinden birçok büyüklük sırası daha kısa olan zaman,^[2] genel bir kuantum durumu bir belirsiz durum basit bir karışım halinde ayrıştırılabilir işaretçi durumları. Bu şekilde ortam, etkili süper seçim kurallarını teşvik eder. Bu nedenle, einselection, işaretçi durumlarının saf süperpozisyonlarının kararlı varoluşunu engeller. Bunlar 'işaretçi durumları çevresel etkileşime rağmen kararlıdır. Seçilmiş durumlar tutarlılıktan yoksundur ve bu nedenle kuantum davranışlarını sergilememektedir. dolanma ve süperpozisyon.

Bu yaklaşımın savunucuları, yalnızca yarı-yerel, özünde klasik durumların bağdaşıklık sürecinde hayatta kaldığı için, tek seçimin, temelde kuantum bir evrende (en azından yerel gözlemciler için) klasik bir gerçekliğin (görünüşte) ortaya çıkışını birçok yönden açıklayabileceğini savunurlar. Bununla birlikte, temel program döngüsel bir argümana dayandığı için eleştirildi (örn. R. E. Kastner ). ^[3] Bu nedenle, 'einselection' hesabının dalga fonksiyonu çökmesi fenomenini gerçekten açıklayıp açıklayamayacağı sorusu kararsız kalıyor.

Tanım

Zurek, einselection'ı şu şekilde tanımlamıştır "Ayrışma seçim yapıldığında eyaletler of çevre ${ displaystyle | epsilon _ {i} rangle}$ farklı işaretçi durumlarına karşılık gelen dikey hale gelir:${ displaystyle langle epsilon _ {i} | epsilon _ {j} rangle = delta _ {ij}}$",^[1]

Detaylar

Seçilmiş işaretçi durumları, çevresel izlemeye rağmen devam etme yetenekleriyle ayırt edilir ve bu nedenle, kuantum açık sistemlerin gözlemlendiği durumlardır. Bu durumların doğasını ve dinamik seçilim sürecini anlamak çok önemlidir. Bu süreç ilk olarak bir ölçüm durumunda incelenmiştir: Sistem, iç dinamikleri ihmal edilebilen bir aygıt olduğunda, işaretçi durumları ortaya çıkar. özdurumlar etkileşimin Hamiltoniyen aparat ve çevresi arasında.^[4] Daha genel durumlarda, sistemin dinamikleri uygun olduğunda, seçim daha karmaşıktır. İşaretçi durumları, kendi kendine evrim ve çevresel izleme arasındaki etkileşimden kaynaklanır.

E-seçimi incelemek için, işaretçi durumlarının operasyonel bir tanımı tanıtıldı.^[5][6]Bu, sezgisel bir fikre dayanan "öngörülebilirlik eleği" kriteridir: İşaretçi durumları Evrimleri sırasında çevre ile minimum düzeyde karışanlar olarak tanımlanabilir. Öngörülebilirlik eleme kriteri, aşağıdaki algoritmik prosedürü kullanarak bu fikri ölçmenin bir yoludur: Her başlangıç ​​saf hali için ${ displaystyle | psi rangle}$, ölçülür dolanma entropi hesaplanarak sistem ve çevre arasında dinamik olarak oluşturulur:

${ displaystyle { mathcal {H}} _ { Psi} (t) = - operatöradı {Tr} sol ( rho _ { Psi} (t) log rho _ { Psi} (t) sağ)}$

veya başka bir öngörülebilirlik ölçüsü ^[5][6][7] indirgenmiş yoğunluk matrisi sistemin ${ displaystyle rho _ { Psi} sol (t sağ)}$ (başlangıçta olan ${ displaystyle rho _ { Psi} (0) = | Psi rangle langle Psi |}$). Entropi, zamanın bir işlevi ve başlangıç ​​durumunun bir işlevidir ${ displaystyle sol | Psi sağ rangle}$. İşaretçi durumları en aza indirilerek elde edilir ${ displaystyle { mathcal {H}} _ { Psi} ,}$ bitmiş ${ displaystyle sol | Psi sağ rangle}$ ve zamanı değiştirirken cevabın sağlam olmasını talep etmek ${ displaystyle t }$.

İşaretçi durumlarının doğası, yalnızca sınırlı sayıda örnek için öngörülebilirlik elek kriteri kullanılarak araştırılmıştır.^[5][6][7] Daha önce bahsedilen ölçüm durumu durumu dışında (burada işaretçi durumları, Hamiltonian etkileşiminin öz durumlarıdır) en dikkate değer örnek, bir kuantum örneğidir. Brownian bağımsız bir banyo ile konumu boyunca birleştirilmiş parçacık harmonik osilatörler. Böyle bir durumda işaretçi durumları şurada yerelleştirilir: faz boşluğu Hamiltoniyen etkileşim parçacığın konumunu içermesine rağmen.^[6] İşaretçi durumları, kendi kendine evrim ve çevre ile etkileşim arasındaki etkileşimin sonucudur ve tutarlı durumlar olarak ortaya çıkar.

Ayrıca bir kuantum sınırı uyumsuzluk: Aradaki boşluk enerji seviyeleri sisteme kıyasla büyük frekanslar çevrede mevcut, enerji özdurumları sistem-çevre bağlantısının doğasından neredeyse bağımsız olarak seçilir.^[8]

Çarpışma uyumsuzluk

Bir akışkan ortamla çarpışmalarla çözülen büyük bir parçacık durumunda işaretçi durumlarının doğru bir şekilde tanımlanması için önemli çalışmalar yapılmıştır. çarpışmaya dayalı uyumsuzluk. Özellikle, Busse ve Hornberger, belirli solitonik dalga paketlerinin, bu tür eş evreliğin varlığında alışılmadık şekilde kararlı olduğunu tespit etmişlerdir.^[9][10]

Ayrıca bakınız

• Kuantum Darwinizm

Referanslar