What is achieved by decoherence?
H. D. Zeh
本文对退相干的概念、它的后果及其对量子理论解释的可能影响作了一个简短的评论。
A short critical review of the concept of decoherence, its consequences, and its possible implications for the interpretation of quantum theory is given.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
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What is "system": some decoherence-theory arguments
我们讨论的可能性，使{ \it初始}定义的相互不同的（可能相互作用，甚至纠缠）系统的背景下，退相干理论。我们指出了基本物理系统概念的相对性，指出了复合系统划分为“子系统”的不同可能性的互补性，从而使“什么是系统”的问题尖锐化。
What classicality? Decoherence and Bohr's classical concepts
著名的尼尔斯·玻尔坚持他所谓的“经典概念”的不可或缺性。另一方面，在退相干计划的背景下，仅仅从量子形式论来谈论“经典性的动力学涌现”已经成为时尚。这是否意味着退相干挑战了玻尔的格言--例如，经典概念不需要假设，但可以推导出来？在这篇文章中，我们将试图澄清形式主义和哲学混合在一起的黑暗水域。首先，我们将澄清退相干描述中的经典性概念。然后，我们将讨论玻尔和海森堡对量子经典问题的看法，并反思玻尔及其追随者著作中术语“经典性”和“经典概念”的不同含义。这一分析将使我们能够对如何更好地理解退相干诱导的经典性与玻尔的经典概念之间的关系提出一些尝试性的建议。
What is "system" : the arguments from the decoherence theory
在退相干理论中，我们研究了“系统加环境”的复合系统的相互作用哈密顿量的可分性（非相关基对角化）条件的物理背景。证明了可分性条件可以作为定义“系统”的一个标准，但“系统”必须与其“环境”同时定义才能被定义。当推广到一组相互作用的组合系统时，这一结果意味着局部相互作用的可分性条件是相互联系的。通过研究哈密顿量的可分性来定义“系统”（和“环境”）的任务是退相干理论的一种逆任务。给出了一个完成任务的简单例子。
Decoherence and its Role in the Modern Measurement Problem
退相干被广泛认为与量子测量问题有关，但要弄清楚什么是困难的，因为传统上在基础和哲学讨论中提出的“测量问题”已经与真实物理学提出的概念问题有些脱节。这反过来又是因为在教科书和基础讨论中讨论的量子力学在某种程度上已经脱离了科学实践，特别是在涉及测量分析的地方。本文有两个目标：首先（第1-2节），介绍了现代物理学中如何实际处理量子测量（提示：它不涉及波函数的坍缩），并从该帐户的角度陈述测量问题;其次（第3至4条），为了澄清退相干在现代测量理论中扮演的角色，以及它对已经提出的解决这些问题的各种策略的影响，测量问题。
Decoherence of trapped bosons by buffer gas scattering: What length scales matter?
我们提出并回答了一个关于量子退相干所涉及的长度尺度的基本问题：一个量子系统的两个部分在空间中相距多远，才能在一个共同的量子环境中使它们退相干，就好像它们是完全分开的一样？我们将这个问题具体地放在冷原子的背景下。在不同种类的热原子（“缓冲气体”）的环境分别对两种粒子数作出反应之前，两种玻色子的数量必须相距多远？这个长度尺度的初始猜测是缓冲气体的热相干长度，我们表明，一个标准的玻恩-马尔可夫治疗部分支持这个猜测，但只预测逆平方饱和的退相干率与距离，而不是更突然的高斯行为的缓冲气体的一阶相干。我们证实了这Born-Markov结果与更严格的理论，基于一个精确的解决方案的两个散射体散射问题，这也扩展了弱散射的结果。然而，最后，我们表明，当考虑到缓冲气体储层内的相互作用，突然饱和的退相干速率发生，指数的缓冲气体的平均自由程的长度尺度上。
Partial traces in decoherence and in interpretation: What do reduced states refer to?
当任务是解释量子力学本身时，对约化态概念的解释是一个微妙的问题，具有相关的后果。本文的目的是论证约化态不是子系统的量子态，而量子态是整个复合系统的态。在明确问题之后，我们的论证分为三个阶段。首先，我们考虑环境引起的退相干现象的情况下，其中的子系统相互作用的一个例子，我们表明，退相干不解决测量问题，正是因为约化状态的测量仪器是不是它的量子态。第二，非相互作用的情况下，说明了无崩溃的解释，在其中，我们表明，某些众所周知的实验结果不能占由于这样一个事实，即被测系统和测量仪器的约化状态被认为是他们的量子态。最后，我们证明了约化态是一种粗粒态，因此它们取消了子系统与其他子系统之间的相互作用或纠缠。
Characterization of Decoherence from an Environmental Perspective
对于相位阻尼（纯退相干）的情况下，我们研究了环境特性在多大程度上印在开放量子系统上。使用量子信道的方法描述的动力学。我们研究什么知识的渠道可能揭示其潜在的动态的性质，相反，什么动态告诉我们如何一致地模拟环境。我们发现，对于马尔可夫相位阻尼信道，即与时间连续马尔可夫演化兼容的信道，环境可以充分地由仅几个相干态的混合物来表示。对于任意Hilbert空间维数的$N\geq 4$，我们改进了{ \it量子相位阻尼}的概念，并给出了它的一种识别方法.对称性的考虑被用来确定系统的消相干自由子空间。
What are the systems that decohere?
事实上，环境诱导退相干方法没有提供一般的标准来决定在哪里放置系统和环境之间的“切”已被认为是一个严重的概念问题的建议。在这封信中，我们认为，这实际上是一个伪问题，这是解散的事实，退相干是一个现象，相对于相关的测量安排所选择的可观的。我们还表明，当从这个角度研究自旋浴模型时，得到了某些意想不到的结果，如与一个非常小的环境相互作用的系统退相干。
Modern quantum technologies rely crucially on techniques to mitigate quantum decoherence; these techniques can be either passive, achieved for example via materials engineering, or active, typically achieved via pulsed monochromatic driving fields applied to the qubit. Using a solid-state defect spin coupled to a microwave-driven spin bath, we experimentally demonstrate a decoherence mitigation method based on spectral engineering of the environmental noise with a polychromatic drive waveform, and show that it outperforms monochromatic techniques. Results are in agreement with quantitative mod…
On the preferred-basis problem and its possible solutions
文献中提到的首选基问题与测量问题和多世界解释有关。有人认为，这个问题实际上对应于两个不等价的问题：（i）优选分解问题，即，什么选出系统的适当状态向量的优选分解作为有限或可数向量集的和？以及（ii）优选代表问题，即，是什么选出了一个系统的希尔伯特空间的优选表示？在本文中的首选分解问题的解决和两个过程，即退相干和永久空间分解（PSD），检查和比较可能的解决方案，这个问题。它表明，也许与共同的信念，在现实的情况下，退相干是不足以解决的首选分解问题。PSD是宇宙的波函数分解成永久不重叠的波包的（假设的）趋势。PSD的形成大致可以分为三个阶段：微观分解、放大和与环境的相互作用。退相干理论只考虑与环境的相互作用，而忽略了前两个阶段。由于这个原因，PSD从根本上不同于退相干，并且与退相干不同，PSD为优选分解问题提供了一个简单且非难以捉摸的解决方案。
Beyond Copenhagen: Following the Trail of Decoherence in Feynman's Light Microscope
本文通过费曼光显微镜探讨退相干理论，质疑波函数坍缩，提出经典世界可能由薛定谔方程平滑演化涌现，并讨论量子力学的解释困境。
Decoherence in quantum walks - a review
在量子计算的背景下，量子行走的发展，作为随机行走技术的推广，迅速导致了几个新的量子算法。除了最后的测量之外，这些都遵循幺正量子演化。由于量子计算机中的逻辑量子比特必须通过纠错来防止退相干，因此不需要在算法层面考虑退相干。尽管如此，将量子动力学的范围扩大到包括非幺正演化，为调整量子行走的性质提供了更广泛的可能性。例如，在量子线上的量子行走中，少量的退相干可以产生更均匀的扩散（礼帽分布），而不会失去量子加速。本文回顾了量子漫步中的退相干工作，以及更一般的非幺正演化，并提出了未来在这一领域可能会有什么有趣的问题。
Decoherence, Entanglement and Irreversibility in Quantum Dynamical Systems with Few Degrees of Freedom
本文综述了近几年来短波长范围内耦合量子动力学系统的研究进展。我们制定并试图回答三个基本问题：（一）是什么驱动一个动态量子系统的行为经典？(ii)是什么决定了两个耦合的量子力学系统纠缠的速率？(iii)不可逆性是如何在自由度很少的量子系统中发生的？我们嵌入这三个问题在更广泛的背景下的量子-经典对应，这促使使用短波长近似量子力学，如基于量子力学的半经典方法和随机矩阵理论。这样做，我们提出了一个新的调查程序对退相干和出现的经典的量子动力系统耦合到外部自由度。我们重现已知的结果，使用主方程或Lindblad方法，但也产生新的。特别是，我们展示了局部指数不稳定性如何影响量子混沌动力学系统的时间演化。我们广泛依赖于数值实验来说明我们的研究结果，并简要地评论可能的扩展到更复杂的问题，涉及环境与$n \gg 1$相互作用的动力系统，超越解耦谐振子模型的Caldeira和Leggett。
Preserving photon qubits in an unknown quantum state with Knill Dynamical Decoupling - Towards an all optical quantum memory
由于单模光纤的双折射引起的信号损耗和退相干，限制了基于偏振的量子通信的实现。我们调查的Knill动态解耦计划，实施使用半波片，以尽量减少退相干，并表明，保真度大于$99\%$可以实现在没有旋转误差和保真度大于$96\%$可以实现在存在旋转误差。这种方案可以保持任意量子态的高保真度，在构建全光量子延迟线、量子存储器和量子中继器等方面具有潜在的应用价值。
Decoherence, Einselection, and the Existential Interpretation (the Rough Guide)
描述了退相干和环境诱导的超选择在从量子衬底中产生经典中的作用。非选定量子指针态与环境之间的关联稳定性使得它们几乎像经典态曾经被认为存在的那样客观地存在：有一些方法可以找到系统的指针态，这些方法利用它们与环境的关联冗余，并且使非选定态基本上不受扰动。某些量子态的这种相对客观的存在有利于量子环境中概率的操作定义。此外，一旦有状态“存在”并且可以“发现”，传统意义上的“崩溃”就不再必要了--实际上，它已经发生了。观察者的记录将包含有效崩溃的证据。的作用，在处理和存储的信息的首选状态被强调。存在性解释的基础上的相对客观存在的稳定的相关性之间的einselected状态的观察者记忆和外部宇宙的制定和讨论。
Niels Bohr as Philosopher of Experiment: Does Decoherence Theory Challenge Bohr's Doctrine of Classical Concepts?
尼尔斯·玻尔的“经典概念”的首要性学说可以说是他最受批评和误解的观点。我们提出了一个新的，仔细的历史分析，使清楚地表明，玻尔的学说主要是一个认识论的论文，来自他的理解的功能作用的实验。玻尔和海森伯之间关于测量仪器和观测到的量子系统之间的“切割”的可移动性的分歧，迄今为止一直被忽视，这一分歧支持了这样一种观点，即对玻尔来说，这样的切割不是源于动力学（本体论）的考虑，而是源于功能（认识论）的考虑。因此，玻尔的经典概念学说的动机和目标与量子到经典跃迁的动力学问题有着根本不同的性质。我们的分析表明，与文献中经常发现的主张相反，玻尔的学说不是，也不可能与玻尔的几个追随者所追求的量子-经典跃迁动力学问题的解决方案相矛盾，并最终发展了退相干理论。
Can Everett be Interpreted Without Extravaganza?
埃弗雷特对量子力学的相对态解释遇到了与概率、优选基和多重性有关的问题。我认为第三个主题是最重要的。它导致了原始方法发展为多世界、多心智和基于退相干的方法。近年来，特别提倡后者，以努力理解多样性，而不诉诸通常被认为是奢侈的结构。借鉴和添加到别人的论点，我表明，支持者的退相干为基础的方法还没有成功地使他们的本体清楚。
Coherence and Decoherence in Biological Systems: Principles of Noise Assisted Transport and the Origin of Long-lived Coherences
随着在不同的光合复合物中发现长寿命的凝聚态，噪声环境中的运输网络的量子动力学最近重新受到关注。这些实验证据提出了两个基本问题：首先，支持长寿命相干性的机制是什么？其次，我们如何评估噪声和量子相干性的相互作用在生物系统看似最佳的运行中可能发挥的功能作用？自然条件下？在这里，我们回顾了最近的结果，照亮他们在两个范式系统，芬娜-马修-奥尔森（FMO）复杂和捕光复杂LHII的手，并提出这两个问题的新进展。特别是，我们介绍了声子天线的概念，并讨论了可能的微观起源或长寿命的电子相干。
A perspectival version of the modal interpretation of quantum mechanics and the origin of macroscopic behavior
我们在量子力学模态解释的“透视”（“关系”、“相对态”）框架内研究观察（测量）的过程。我们表明，如果我们假设某些功能的离散性和确定性的操作中的测量设备（这可能是一个观察者的神经系统的一部分），这引起了经典的特性所观察到的属性，首先是空间定位。我们调查在何种程度上的半经典行为的对象系统本身（相对于观察系统）是需要古典性的出现。退相干是我们假设的观察机制中的一个基本要素，但事实证明，在我们的方法中，经典性质的出现不需要在对象系统层面上的环境诱导退相干。
What is Probability?
概率可以是主观的，也可以是客观的;我们关心的是这两种概率，以及它们之间的关系。客观概率的基本理论是量子力学：有人认为，玻尔的哥本哈根解释、导频波理论和随机态约化理论都没有对量子力学中的客观概率是什么，或者为什么它们应该满足玻恩定则的问题给出满意的答案;它们也没有给出主观概率应该跟踪客观概率的任何理由。但它表明，如果概率只出现与退相干，那么他们必须由玻恩规则。此外，在埃弗雷特的解释中，我们对概率是什么有了一个明确的陈述，就纯粹的范畴物理性质而言;最后，沿着最近由多伊奇和华莱士提出的路线，在决策理论的公理中有一个明确的基础，为什么主观概率应该跟踪这些客观概率。这些结果的关键在于没有隐藏变量或任何其他机制（如状态还原）的物理解释的理论。概率的解释传统上被认为是埃弗雷特解释的主要弱点;相反，它是它的主要优势之一。
Gapped Quantum Criticality Gains Long Time Quantum Correlations
我们表明，有间隙的临界环境可以显著地防止临界点处的退相干因子和量子关联的增强衰减，这与无间隙临界环境中的退相干因子和量子关联的增强衰减有很大的不同（Quan，et.al Phys.Rev.Lett. \textbf{96}，140604（2006））。量子关联在临界点处快速衰减到局部最小值，而在远离该点处发生最大衰减。特别是，我们的研究结果意味着，崩溃的退相干因子是不是一个量子相变的环境，而不是发生在一个无间隙的临界指标。在弱耦合区，弛豫时间，在那里的量子关联迅速触及局部极小值，显示出幂律奇异性作为间隙的函数。此外，量子关联随弛豫时间的二次幂指数衰减。我们的结果对于更好地理解和表征能隙临界环境及其在开放量子系统中作为纠缠子的能力具有重要意义。
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