[论文解读] Aspects of the Decoherent Histories Approach to Quantum Mechanics

J. J. Halliwell|ArXiv.org|Aug 6, 1993

Spectroscopy and Quantum Chemical Studies被引用 4

一句话总结

本文对量子力学的退相干历史诠释提供了非正式概述，强调退相干如何使量子系统能够被赋予确定属性。文章探讨了退相干、记录、关联与熵之间的联系，表明一致性条件允许在不引入波函数坍缩的情况下，对量子历史进行一致的概率描述。

ABSTRACT

I give an informal overview of the decoherent histories approach to quantum mechanics, due to Griffiths, to Omnès, and to Gell-Mann and Hartle is given. Results on the connections between decoherence, records, correlation and entropy are described. The emphasis of the presentation is on understanding the broader meaning of the conditions of consistency and decoherence, and in particular, the extent to which they permit one to assign definite properties to the system. The quantum Brownian motion model is briefly discussed. (To appear in proceedings of the workshop, "Stochastic Evolution of Quantum States in Open Systems and Measurement Processes", Budapest, March, 1993, edited by L.Diosi).

研究动机与目标

• 澄清量子力学中退相干历史诠释的理论基础。
• 研究退相干如何使量子系统能够一致地赋予确定属性。
• 考察退相干、记录、关联与熵在量子历史中的相互作用。
• 评估退相干历史框架中的一致性条件在多大程度上支持经典行为。
• 通过量子布朗运动模型作为物理实例，阐明这些概念。

提出的方法

• 采用格里菲斯、欧姆内斯、盖尔曼与哈特尔所发展的一致历史框架来分析量子系统。
• 应用退相干条件（历史之间干涉项消失）以确定哪些历史集合是一致的。
• 分析记录与关联在时间上保持系统属性信息方面的作用。
• 引入类似熵的度量以量化退相干程度与信息损失。
• 利用量子布朗运动模型演示开放量子系统中的退相干现象。
• 依赖启发式与概念性论证，而非形式推导，重点在于物理直觉与诠释。

实验结果

研究问题

• RQ1 在何种条件下，可使用退相干历史框架一致地为量子系统赋予确定属性？
• RQ2 退相干与量子系统中记录的形成与保存之间有何关系？
• RQ3 系统与环境之间的关联在实现经典行为中起什么作用？
• RQ4 类似熵的度量如何量化一组历史的退相干程度？
• RQ5 退相干历史方法在多大程度上消除了对波函数坍缩的需求？

主要发现

• 退相干确保不同历史之间的干涉项消失，从而允许一致的概率解释。
• 环境中的记录与系统属性相关联，支持经典行为的出现。
• 系统与环境之间的关联对于确定属性的稳定与持久至关重要。
• 类似熵的度量可用于量化退相干程度，数值越高表示一致性越强。
• 量子布朗运动模型说明了环境耦合如何导致退相干并产生类似经典的动力学。
• 退相干历史框架中的一致性条件允许对量子系统进行类似于经典现实的描述，而无需引入坍缩。