دانلود کتاب Decoherence, einselection,and the quantum origins of the classical

ترجمه فارسی توضیحات (ترجمه ماشینی)

عدم انسجام، انتخاب مجدد، و خاستگاه کوانتومی کلاسیک

روشی که در آن حالت‌های برخی از سیستم‌های کوانتومی به طور مؤثر کلاسیک می‌شوند، برای پایه‌های فیزیک کوانتومی و همچنین برای مسائل کاربردی مانند مهندسی کوانتوم اهمیت زیادی دارد. در دو دهه گذشته به طور فزاینده ای روشن شده است که بسیاری از (شاید همه) علائم کلاسیک را می توان در سیستم های کوانتومی توسط محیط آنها القا کرد. بنابراین عدم انسجام توسط تعاملی ایجاد می شود که در آن محیط در عمل بر برخی از قابل مشاهده های سیستم نظارت می کند و انسجام بین حالت های اشاره گر مربوط به مقادیر ویژه آنها را از بین می برد. این منجر به ابرانتخاب یا einselection ناشی از محیط می شود، یک فرآیند کوانتومی مرتبط با از دست دادن انتخابی اطلاعات. حالت های اشاره گر انتخاب نشده پایدار هستند. آنها می توانند علیرغم شرایط محیطی، همبستگی خود را با بقیه جهان حفظ کنند. Einselection کلاسیک بودن را با تحمیل ممنوعیت مؤثر بر اکثریت وسیع فضای هیلبرت، حذف به ویژه حالت‌های غیرمحلی آشکار «شرودینگر-گربه.» ساختار کلاسیک فضای فاز از فضای هیلبرت کوانتومی در حد ماکروسکوپی مناسب بیرون می‌آید. ترکیبی از انتخاب الکترونیکی با دینامیک منجر به ایده آل سازی یک نقطه و یک مسیر کلاسیک می شود. در اندازه گیری ها، انتخاب الکترونیکی جایگزین درهم تنیدگی کوانتومی بین دستگاه و سیستم اندازه گیری شده با همبستگی کلاسیک می شود. فقط اشاره گر ترجیحی قابل مشاهده دستگاه می تواند اطلاعاتی را که دارای قدرت پیش بینی هستند ذخیره کند. سیستم کوانتومی اندازه‌گیری شده میکروسکوپی و ایزوله است، این محدودیت در کاربرد پیش‌بینی همبستگی‌های آن با دستگاه ماکروسکوپی منجر به فروپاشی مؤثر بسته موج می‌شود. تفسیر وجودی که توسط انتخاب الکترونیکی القا می‌شود، ناظران را به‌عنوان سیستم‌های کوانتومی باز در نظر می‌گیرد که تنها با توانایی آنها در کسب، ذخیره و پردازش اطلاعات متمایز می‌شوند. گسترش همبستگی‌ها با حالت‌های اشاره‌گر کلاسیک مؤثر در سراسر محیط به فرد اجازه می‌دهد تا «واقعیت کلاسیک» را به‌عنوان ویژگی مبتنی بر وجود نسبتاً عینی حالات انتخاب‌نشده درک کند. حالت‌های نشانگر کلاسیک را می‌توان بدون آماده‌سازی مجدد، به عنوان مثال با رهگیری اطلاعات موجود در محیط، “پیدا کرد”. افزونگی سوابق حالت‌های اشاره گر در محیط (که می‌توان آن‌ها را در مفهوم داروینی «تناسب» آنها در نظر گرفت) معیاری برای کلاسیک بودن آنهاست. یک تقارن جدید در این تنظیم ظاهر می شود. تغییر ناپذیری یا تغییرپذیری به کمک محیط، ماهیت ناآگاهی از وضعیت سیستم به دلیل همبستگی کوانتومی با محیط را روشن می‌کند و منجر به قوانین بورن و ماتریس‌های چگالی کاهش‌یافته می‌شود که در نهایت اصول اساسی برنامه عدم انسجام و انتخاب مجدد را توجیه می‌کند.

Decoherence, einselection,and the quantum origins of the classical

The manner in which states of some quantum systems become effectively classical is of great significance for the foundations of quantum physics, as well as for problems of practical interest such as quantum engineering. In the past two decades it has become increasingly clear that many (perhaps all) of the symptoms of classicality can be induced in quantum systems by their environments. Thus decoherence is caused by the interaction in which the environment in effect monitors certain observables of the system, destroying coherence between the pointer states corresponding to their eigenvalues. This leads to environment-induced superselection or einselection, a quantum process associated with selective loss of information. Einselected pointer states are stable. They can retain correlations with the rest of the universe in spite of the environment. Einselection enforces classicality by imposing an effective ban on the vast majority of the Hilbert space, eliminating especially the flagrantly nonlocal “Schrodinger-cat states. The classical structure of phase space emerges from the quantum Hilbert space in the appropriate macroscopic limit. Combination of einselection with dynamics leads to the idealizations of a point and of a classical trajectory. In measurements, einselection replaces quantum entanglement between the apparatus and the measured system with the classical correlation. Only the preferred pointer observable of the apparatus can store information that has predictive power. When the measured quantum system is microscopic and isolated, this restriction on the predictive utility of its correlations with the macroscopic apparatus results in the effective “collapse of the wave packet. The existential interpretation implied by einselection regards observers as open quantum systems, distinguished only by their ability to acquire, store, and process information. Spreading of the correlations with the effectively classical pointer states throughout the environment allows one to understand “classical reality” as a property based on the relatively objective existence of the einselected states. Effectively classical pointer states can be “found out” without being re-prepared, e.g, by intercepting the information already present in the environment. The redundancy of the records of pointer states in the environment (which can be thought of as their “fitness” in the Darwinian sense) is a measure of their classicality. A new symmetry appears in this setting. Environment-assisted invariance or envariance sheds new light on the nature of ignorance of the state of the system due to quantum correlations with the environment and leads to Born’s rules and to reduced density matrices, ultimately justifying basic principles of the program of decoherence and einselection.