Форум Физика Магии ::

Администратор

Не так давно (23 февраля 2005) в Reviews of Modern Physics была опубликована обзорная статья по декогеренции:
Maximilian Schlosshauer, Decoherence, the measurement problem, and interpretations of quantum mechanics, Rev. Mod. Phys. 76, 1267 (2004)
http://link.aps.org/abstract/RMP/v76/p1267
Статья доступна в электронном архиве:
http://ru.arxiv.org/abs/quant-ph/0312059

В отличие от обзорной статьи Зурека, (о ней мы часто упоминали на форуме, [W.H. Zurek, "Decoherence, einselection, and the quantum origins of the classical". Rev. Mod. Phys. 75, 715 (2003), http://xxx.lanl.gov/abs/quant-ph/0105127 ]), которая, как говорит автор “имеет дело прежде всего с техническими особенностями декогеренции”, в данном обзоре он делает упор на концептуальных проблемах:
детальное и отдельное обсуждение роли декогеренции в основах квантовой механики, по-видимому, все еще недостаточно. Данная обзорная статья предназначена, чтобы восполнить этот пробел.

Приведу содержание статьи:

CONTENTS

I. Introduction 1268

II. The Measurement Problem 1269
A. Quantum measurement scheme 1269
B. The problem of definite outcomes 1270
1. Superpositions and ensembles 1270
2. Superpositions and outcome attribution 1270
3. Objective vs subjective definiteness 1271
C. The preferredbasis problem 1272
D. The quantumtoclassical transition and decoherence 1272

III. The Decoherence Program 1273
A. Resolution into subsystems 1274
B. The concept of reduced density matrices 1274
C. A modified von Neumann measurement scheme 1275
D. Decoherence and local suppression of interference 1276
1. General formalism 1276
2. An exactly solvable twostate model for decoherence 1276
E. Environmentinduced superselection 1278
1. Stability criterion and pointer basis 1278
2. Selection of quasiclassical properties 1279
3. Implications for the preferredbasis problem 1280
4. Pointer basis vs instantaneous Schmidt states 1281
F. Envariance, quantum probabilities, and the Born rule 1282
1. Environmentassisted invariance 1282
2. Deducing the Born rule 1283
3. Summary and outlook 1284

IV. The Role of Decoherence in Interpretations of Quantum Mechanics 1284
A. General implications of decoherence for interpretations 1284
B. The standard and the Copenhagen interpretations 1285
1. The problem of definite outcomes 1285
2. Observables, measurements, and environmentinduced superselection 1286
3. The concept of classicality in the Copenhagen interpretation 1287
C. Relativestate interpretations 1288
1. Everett branches and the preferredbasis problem 1288
2. Probabilities in Everett interpretations 1290
3. The ``existential interpretation'' 1290
D. Modal interpretations 1291
1. Property assignment based on environmentinduced superselection 1291
2. Property assignment based on instantaneous Schmidt decompositions 1292
3. Property assignment based on decompositions of the decohered density matrix 1292
4. Concluding remarks 1293
E. Physical collapse theories 1293
1. The preferredbasis problem 1294
2. Simultaneous presence of decoherence and spontaneous localization 1294
3. The tails problem 1295
4. Connecting decoherence and collapse models 1295
5. Summary and outlook 1296
F. Bohmian mechanics 1296
1. Particles as fundamental entities 1296
2. Bohmian trajectories and decoherence 1297
G. Consistenthistories interpretations 1298
1. Definition of histories 1298
2. Probabilities and consistency 1298
3. Selection of histories and classicality 1299
4. Consistent histories of open systems 1300
5. Schmidt states vs pointer basis as projectors 1300
6. Exact vs approximate consistency 1301
7. Consistency and environmentinduced superselection 1301
8. Summary and discussion 1301

V. Concluding Remarks 1302
Acknowledgments 1303
References 1303

Во введении автор приводит различные мнения ученых относительно декогеренции и замечает:
Эти ремарки показывают, что сбалансированное обсуждение главных особенностей декогеренции и их значение для основ квантовой механики запаздывает. Программа декогеренции сделала большой прогресс за прошедшее десятилетие, и было бы неправильно игнорировать ее значимость в решении концептуальных проблем.

Несколько отдельных цитат из раздела
III. THE DECOHERENCE PROGRAM

Как отмечалось ранее, теория декогеренции основана на изучении эффектов, вызванных взаимодействием физических систем с их окружением.

Бесспорно неклассическое явление квантовой запутанности, продемонстрировало, что корреляции между двумя системами могут иметь фундаментальное значение и могут приводить к свойствам, которые отсутствуют в индивидуальных системах. Более раннее представление явлений, являющихся результатом квантовой запутанности как "парадоксов", в целом заменилось признанием запутанности в качестве фундаментального свойства природы.

Программа декогеренции основана на идее, что такие квантовые корреляции повсеместны; т.к. практически каждая физическая система должна взаимодействовать некоторым способом со своим окружением.

В целом, эффект декогеренции увеличивается с размером системы (от микроскопического к макроскопическому), но важно заметить, что и здесь существуют, по общему признанию, несколько необычные примеры систем, для которых влияние декогерирующей среды может быть в достаточной степени экранировано, чтобы привести к мезоскопическим и даже к макроскопическим суперпозициям.

Наконец, позвольте подчеркнуть, что декогеренция является результатом прямого приложения квантовомеханического формализма к описанию взаимодействия физической системы с окружением. Поэтому отдельно следует отметить, что декогеренция не является ни интерпретацией, ни модификацией квантовой механики. А вот значение, последствия декогеренции уже могут интерпретироваться в контексте различных интерпретаций квантовой механики. Также, после того как эффекты декогеренции были широко изучены, и в теоретических моделях, и в экспериментах (см. например, обзоры Joos и др., 2003; Zurek, 2003a), ее существование может быть принято как хорошо подтвержденный факт.