Quantum Entanglement and Decoherence: Beyond Particle Models. A Farewell to Quantum Mechanics's Weirdness
结合抽象的实验室投影的量子态的标题量子现象的一般分析。标准的表示模式被取代,取而代之的是由基本物质成分维持的量子态。当描述真正的量子过程时,放弃将主导作用分配给起源于经典物理学的语言,连同大多数(如果不是所有的话)与量子力学相关的奇怪概念一起消失。
2014-04-02 quant-ph
Foundations of quantum mechanics: decoherence and interpretation
在本文中,我们审查卡斯塔尼诺的贡献的基础量子力学。首先,我们回顾他的工作量子退相干在封闭系统中,并建议一个一般框架退相干的现象获得了概念上明确的意义。然后,我们介绍了他的贡献的硬领域的量子力学的解释:模态-哈密顿解释解决了许多解释问题的理论,并显示其物理相关性,在其应用到许多传统的模型的物理实践。在这项工作的第三部分,我们描述了从模态-哈密顿解释中出现的量子世界的本体论图景,强调了对理论参考的深刻理解的哲学步骤。
2010-09-02 quant-ph
Collapse models and gravitational decoherence at test: How far can we push the limits of quantum mechanics?
坍缩模型描述了量子叠加原理从微观尺度到宏观尺度的崩溃。它们是量子测量问题的可能解决方案之一,因此描述了从量子力学中出现的经典力学。测试坍缩模型就相当于测试量子力学的极限。我将提供一个关于如何测试崩溃模型的概述,以及未来的理论和实验挑战。
2023-03-14 quant-ph
Generalization of the Peres criterion for local realism through nonextensive entropy
已知一个自旋为1/2的二分系统,其概率$\frac{1+3x}{4}$处于Einstein-Podolsky-Rosen纠缠态$|Ψ^-$ $> \equiv \frac{1}{\sqrt 2}(|$ $\uparrow>_A|$ $\downarrow>_B$ $-|$ $\downarrow>_A|$ PDMATHAMT和$\frac{3(1-x)}{4}$是正交的,当且仅当$x<1/3$(Peres判据)时,该系统允许局域真实描述。我们在这里考虑一个更一般的情况下,在纠缠态$|Φ^{\pm}$ $> \equiv \frac{1}{\sqrt 2}(|$ $\uparrow>_A|$ $\uparrow>_B \pm |$ $\downarrow>_A|$ $\downarrow>_B)$和$|Ψ^{\pm}$ $> \equiv \frac{1}{\sqrt 2}(|$ $\uparrow>_A|$ $\downarrow>_B \pm |$ $\downarrow>_A|$ $\uparrow>_B)$(贝尔基)的概率分别由$\frac{1-x}{4}$,$\frac{1-y}{4}$,$\frac{1-z}{4}$和$\frac{1+x+y+z}{4}$给出。在Abe和Rajagopal之后,我们使用非广延熵形式$S_q \equiv \frac{1- Tr ρ^q}{…
2000-07-28 quant-ph
Classical perception follows solely from the linearity of quantum mechanics with no need for decoherence or the environment
正如薛定谔猫所说明的那样,在波函数中常常同时存在着几个宏观上不同的实在版本。从表面上看,这似乎意味着观察者可以感知到叠加的版本,从而使量子力学与我们的感知不一致。然而,我们可以证明,在不引入退相干或环境的情况下,量子力学的线性意味着我们只能感知到一个单一的经典版本的现实。线性也意味着我们的感知将具有粒子般的一致性。
2015-11-17 quant-ph
Classicality in Quantum Mechanics: model for pointer states and decoherence
我们研究了微扰相互作用模型中经典态的出现。与许多其他自由度相互作用的状态,如宏观物体的质心,起着重要的作用。虽然随机相位机制与Zurek的强关联模型一样有效,但由于环境状态的正交性,存在大量的状态,每个状态都独立地发展。在这些特权状态下,具有可分性的子系统图像是稳定的。
2016-03-31 quant-ph
Decoherence without dissipation
典型的薛定谔猫态,即,初始状态对应于两个相距甚远的高斯波包。退相干时间仅在基本量子力学和平衡态统计力学的框架内计算。这与通常的说法不同,即与耗散环境的不可逆耦合是退相干的机制。在这里,我们表明,相反,退相干实际上可以发生在高温下,甚至为消失的小耗散。
2003-01-13 quant-ph
Measurements and Decoherence
本文对量子力学中的测量问题及其由环境引起的退相干(以及其他一些重要的dcoherence方面)的部分解决方案给出了一个教学性的和合理的自足的介绍。明确指出退相干并不能完全解决测量问题,并简要讨论了量子力学解释在这方面的意义。
2005-05-10 quant-ph
Decoherence and wave function collapse
重新考察了量子力学的基本量子原理与波函数坍缩相一致的可能性。一个具体的解释环境提出了这一目标,并适用于退相干。当考虑到测量仪器的组织时,这种方法还导致对波函数坍缩的解释,这将在原理上由与退相干相同的与环境的相互作用引起。这一假设与量子力学的不可分性质是一致的。
2011-05-04 quant-ph
Wigner Distribution Function Approach to Dissipative Problems in Quantum Mechanics with emphasis on Decoherence and Measurement Theory
我们首先回顾了与Lindblad和预主方程相关的维格纳分布函数(WDF)对于分析量子光学中的许多问题的有用性,其中耗散起着重要作用,在这个领域,弱耦合和长时间近似是有效的。然而,我们也显示了他们的局限性,讨论退相干,这通常是一个短时间的现象,衰减率通常远小于典型的耗散衰减率。我们讨论了两种方法的问题,这两种方法都使用量子朗之万方程(QLE)作为出发点:(a)使用一个减少的WDF,但在一个确切的主方程的上下文中(b)使用WDF的完整系统对应于纠缠在任何时候。
2003-11-12 quant-ph
Semi-classical limit and minimum decoherence in the Conditional Probability Interpretation of Quantum Mechanics
量子力学的条件概率解释用可以从物理时钟读出的时间来取代标准量子力学中使用的抽象时间概念。物理钟的使用导致了明显的非幺正性和退相干。在这里,我们表明,一个接近标准的量子力学可以恢复从条件量子力学的半经典时钟,我们使用这些时钟计算的最小退相干预测的条件概率解释。
2008-12-02 gr-qc quant-ph
Bohmian mechanics and Fisher information for $q$-deformed Schrödinger equation
本文在一个受非广延统计启发的$q$ -代数的背景下,利用位置相关质量的变形薛定谔方程讨论了Bohmian力学.利用变形的Fisher信息泛函对Bohmian量子形式进行了推导,得到了变形的Cramér-Rao界.拉格朗日和哈密顿公式,继承了$q$ -代数,也开发。然后,我们说明了一个粒子被限制在一个无限大的正方形势阱的结果。保持变形的Cramér-Rao界的定态显示的作用所发挥的$q$ -代数结构。
2018-03-02 quant-ph
Decoherence and reduction
本文提出了一种直接从量子力学基本原理导出的与退相干密不可分的还原机制。给出了这种效应的一个相当一致的理论,并指出了它提出的下一个问题。
2006-04-18 quant-ph
Quantum decoherence in a supersymmetric mechanical system
在Witten超对称(SUSY)量子力学模型中,我们对费米子的退相干现象进行了新的观察。结果表明,当SUNY模型中玻色子伙伴在一定能量尺度下不可观测时,由于忽略玻色子引起的量子退相干,费米子态叠加所表示的量子相干性不能长时间保持.这指的是类似于电荷超选择的增压超选择规则。我们数值计算的退相干因子表征退相干的程度。结果表明,在有限量子跃迁下,系统存在周期退相干。在调和近似下,得到了超势的解析结果,证实了数值计算的正确性。
2004-07-01 hep-th quant-ph
Decoherence as an inherent characteristic of quantum mechanics
我们证明了在量子力学的框架内解释量子测量过程而不需要任何附加的假设是可能的。该理论的核心概念是退相干,退相干是量子力学的一个固有特性,是由不确定关系产生的。与环境引起的退相干相反,这种退相干在进行测量之前就存在。为了澄清我们的想法,我们检查了三个基本实验:斯特恩-格拉赫实验,爱因斯坦-波多尔斯基-罗森-玻姆(EPR-玻姆)实验和双缝实验。通过考虑第一个实验,我们解释了位置和动量之间的不确定性关系如何在测量之前引入退相干。考虑到EPR-玻姆实验,我们得出这样的结论:EPR对的相关性不是所谓的波函数坍缩的结果。我们的退相干理论也可以应用于连续本征值的实验,如双缝实验。对双缝实验的思考使我们理解了纯量子力学如何描述量子作为干涉粒子的行为。
2019-10-31 physics.gen-ph quant-ph
Decoherence in Quantum Mechanics
我们使用两种方法在一个简单的量子力学模型中研究退相干。首先,我们遵循传统的方法去相干,其中一个感兴趣的是从微扰主方程求解约化的密度矩阵。其次,我们认为我们的新的相关器的方法去相干熵是通过忽略观测不可达的干扰产生的。我们表明,这两种方法都可以准确地预测退相干时间尺度。然而,微扰主方程一般遭受不稳定性,这使我们无法可靠地计算系统的总熵增加。我们还讨论了相互作用场论的量子力学模型的结果的相关性。
2010-12-16 gr-qc hep-th quant-ph
Understanding nature from experimental observations: a theory independent test for gravitational decoherence
量子力学和引力理论目前是不相容的。一个特别的问题是引力是否会引起退相干--一个不可避免的噪声源。人们已经提出了几种引力退相干模型,但并不是所有的模型都可以用量子力学来描述。同时,已经提出了几个实验来测试这些模型中的一些,其中假设量子力学来分析通过这些实验获得的数据。然而,由于我们可能需要修改量子力学来解释引力,人们可能会质疑使用量子力学作为计算工具来从关于引力的实验中得出结论的有效性。在这里,我们提出了一个实验来估计引力退相干,其结论成立,即使量子力学将需要修改。我们首先建立了一个一般的信息理论概念的退相干,减少到标准措施内的量子力学。其次,利用量子信息的思想,我们提出了一个非常普遍的实验,使我们能够获得任何物理过程的退相干的定量估计,任何物理理论只满足非常温和的条件。最后,我们提出了一个具体的实验,使用光学力学估计引力退相干在任何这样的理论,包括量子力学作为一个特殊情况。我们的工作提出了一个有趣的问题,即其他性质的自然是否也可以仅仅从实验观察中建立起来--也就是说,不需要像量子力学那样已经形成的相当完善的自然理论来解释实验数据。
2015-03-02 gr-qc quant-ph
Quantum mechanics, Furry's hypothesis and a measure of decoherence in the K^0 \bar{K}^0 system
在自发退相干发生的假设下,我们考虑在J^{PC} = 1^{--}态中产生的K^0 \bar{K}^0对中EPR型奇异关联随时间的变化。我们用一个因子(1-λ)来参数化退相干的程度,该因子乘以出现在同奇异事件和异奇异事件的振幅中的量子力学干涉项,并讨论了这个过程对干涉项所对应的K^0- \bar{K}^0空间中所选基的依赖性。因此,从实验数据中推断出的所有关于“退相干参数”的陈述也是依赖于基础的。我们借助于CPLEAR实验的最新数据,通过估计两个基{K_L,K_S}和{K^0,\bar{K}^0 }的λ的值来说明这一点.
1999-02-22 hep-ph quant-ph
Quantum Statistical Mechanics. I. Decoherence, Wave Function Collapse, and the von Neumann Density Matrix
概率算符是从平衡态量子系统的第一性原理导出的。它还表明,叠加态坍缩成一个混合的状态,给出了传统的冯诺依曼跟踪形式的量子平均。坍缩的机制被发现是相当普遍的:它是由守恒定律的结果,一个保守的,可交换的变量(如能量)和纠缠的总系统波函数,必然遵循。本文讨论了这些结果与退相干的内选择机制、量子测量问题以及宏观世界的经典性质的关系。
2013-11-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Homogeneous decoherence functionals in standard and history quantum mechanics
通史量子理论是没有全局定义的时间概念的量子理论。退相干泛函表示历史方法中的状态,并被定义为所有历史空间上的某些二元复值泛函。然而,在实际情况下--例如在标准量子力学的历史公式中--通常存在全局时间方向,并且齐次退相干泛函由它们在齐次历史的子空间上的值指定。本文研究了(i)标准量子力学历史版本中的标准退相干泛函和(ii)一般历史理论中的齐次退相干泛函的解析性质。我们把自己限制在历史空间由某个希尔伯特空间H上的投影格给出的情况。除其他事项外,我们证明了不存在的一个标准的消相干功能的所有历史的空间,推导出一个表示的标准消相干功能作为一个无界的二次形式与自然的希尔伯特空间表示,并证明存在的伊沙姆-林登-Schreckenberg(ILS)型表示的标准消相干功能。
1998-07-23 math-ph math.MP quant-ph
Nonextensive thermodynamic functions in the Schrödinger-Gibbs ensemble
薛定谔建议,量子函数不能基于量子力学能级(通常是哈密顿算符的正交本征态)是量子系统唯一允许的状态的无端指控[E。Schrödinger,Statistical Thermodynamics(C. Dover,Mineola,1967)]。不同的作者通过引入量子纯态空间上的密度分布来解释这一说法,其中权重是系统哈密顿量期望值的函数。在这项工作中,我们重点关注这些分布中最著名的分布之一,并且我们证明,当在复合量子系统中考虑时,它定义了不分解为非相互作用子系统的配分函数的乘积的配分函数,即使在热力学状态下也是如此。这意味着不可能通过使用这些模型来定义广泛的热力学量,例如自由能、内能或热力学熵。因此,我们得出结论,这种分布的灵感薛定谔的想法不能用来构建一个适当的量子平衡热力学。
2015-03-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Fundamental spatiotemporal decoherence: a key to solving the conceptual problems of black holes, cosmology and quantum mechanics
幺正性是量子理论的支柱。然而,这也是其若干概念问题的根源。我们注意到,在一个测量是相关的世界里,就像引力一样,量子力学表现出基本的相干性损失。这可能是解决黑洞信息悖论、宇宙学中不均匀性的形成和量子力学中测量问题等难题的关键。
2007-09-08 gr-qc hep-th quant-ph
A squeezed mechanical oscillator with milli-second quantum decoherence
本文提出低退相干、大耦合的超导电路光机械平台,实现毫秒级量子态寿命、93%保真度基态制备和−2.7 dB机械压缩。
2023-04-18 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Phonon Interferometry for Measuring Quantum Decoherence
宏观物体退相干的实验观测对于量子坍缩模型和量子到经典跃迁的研究具有重要意义。光学力学是一个很有前途的领域,因为它的精细控制和读出的机械运动的研究,这样的模型。然而,要监测机械叠加态足够长的时间来研究这种转变是具有挑战性的。我们提出了一个方案,使两个机械谐振器在空间叠加态中纠缠,使得所有的量子信息都存储在机械谐振器中。该方案具有通用性,适用于任何具有多种机械模式的光机系统。通过分析和数值模拟,我们表明,该计划是弹性的实验缺陷,如不完全的预冷,错误的后选择和低效的光机耦合。该方法克服了以前提出的方案的局限性,这些方案迄今为止阻碍了宏观量子动力学的研究。
2018-02-23 physics.optics quant-ph
Quantum gravitational decoherence of a mechanical oscillator from spacetime fluctuations
本文研究时空涨落(源于变形对易关系或度规张量涨落)导致的机械振子动量基退相干,并用实验数据约束模型参数,同时为其他量子引力模型提供界限。
2024-11-26 gr-qc hep-ph hep-th
Understanding Stabilizer Codes Under Local Decoherence Through a General Statistical Mechanics Mapping
本研究通过两种方法构建稳定子码退相干基态矩到经典统计力学模型的映射,证明信息容量度量对应热力学量,分析了3D toric code等的解码阈值,揭示了映射的去规范性质。
2024-03-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Fundamental decoherence from quantum gravity: a pedagogical review
我们提出了一个讨论的基本损失的幺正性出现在量子力学由于使用的物理仪器来测量时间。这引起了一种退相干效应,这种退相干效应独立于与环境的任何相互作用,并且除了任何通常的环境退相干之外还出现。讨论是自洽的框架,并针对一般物理学家。我们推导出修正后的薛定谔方程,在量子力学与实际时钟和讨论的理论和潜在的实验意义,这个过程的退相干。
2006-03-22 gr-qc hep-th quant-ph