Декогеренция и коллапс волновой функции: их различия через призму эксперимента
В квантовой механике декогеренция и коллапс волновой функции представляют собой два разных процесса, объясняющих переход систем из суперпозиции в определённое состояние. Понимание различий между ними имеет значительное значение для интерпретаций квантовой механики.
Что такое декогеренция?
Декогеренция — это процесс, при котором квантовая система теряет свою когерентность и суперпозиционное состояние из-за взаимодействия с окружающей средой. Это не предполагает исчезновение или резкую смену состояний, а лишь трахение связанности фазы, что делает систему классически детерминированной без необходимости внешнего наблюдателя.
Что такое коллапс волновой функции?
Коллапс волновой функции, с другой стороны, связан с моментом измерения, когда система внезапно и необратимо «выбирает» одно из возможных состояний. Это понятие центрально для объяснений, таких как копенгагенская интерпретация, где измерение играет ключевую роль.
Экспериментальные различия
- Интерферометрия: Эксперименты с квантовой интерференцией показывают, что декогеренция приводит к исчезновению интерференционных полос без участия наблюдателя. В классических терминах, это может объяснить, как квантовые эффекты переходят в классические.
- Кот Шрёдингера в макромасштабе: Эксперименты, рассматривающие сложные системы, такие как осциллирующие молекулы или предельно холодные атомные ансамбли, могут проявить различие. Декогеренция может происходить без явного измерения, в то время как коллапс требует активного вмешательства внешнего фактора, например, измерительного прибора.
- Квантовые вычисления: В квантовых компьютерах декогеренция является врагом, так как она разрушает когерентные суперпозиции без какого-либо коллапсирования. Это наблюдается в длительности коэрентности и степени сходимости вычислений.
В заключении, хотя декогеренция и коллапс волновой функции могут вести к сходным наблюдаемым результатам, такие как отделение классических состояний, они рассматриваются через разные призмы и подкреплены различными экспериментальными наблюдениями.
Ключевые слова: квантая когеренция, интерферометрия, квантовые состояния, квантовые измерения.
Категория: Квантовая механика
Теги: физика, квантовые эксперименты, интерпретации квантовой механики