[论文解读] Decoherence of Correlation Histories

Esteban Calzetta, B. L. Hu|ArXiv.org|Feb 10, 1993

European history and politics参考文献 13被引用 11

一句话总结

本文通过将退相干泛函应用于关联历史——即由不同时空点处场关联定义的历史，而非场值定义的历史——提出了一种新颖的量子到经典跃迁方法。基于λΦ⁴标量场理论，推导出单个历史的朗之万型方程，并展示退相干如何抑制量子干涉，从而使得经典行为能够从量子场动力学中涌现。

ABSTRACT

We use a $λΦ^4$ scalar quantum field theory to illustrate a new approach to the study of quantum to classical transition. In this approach, the decoherence functional is employed to assign probabilities to consistent histories defined in terms of correlations among the fields at separate points, rather than the field itself. We present expressions for the quantum amplitudes associated with such histories, as well as for the decoherence functional between two of them. The dynamics of an individual consistent history may be described by a Langevin-type equation, which we derive. oindent {\it Dedicated to Professor Brill on the occasion of his sixtieth birthday, August 1993}

研究动机与目标

• 开发一种基于关联历史而非场值历史的框架，以理解量子到经典跃迁。
• 解决标准历史在捕捉场论中非局域量子关联方面的局限性。
• 研究退相干如何抑制关联历史之间的干涉，从而实现经典行为。
• 推导一个动力学方程——类似于朗之万方程——以描述单个一致关联历史的演化。
• 建立一个形式体系，使退相干泛函能够为在时空分离点处由场关联定义的历史分配概率。

提出的方法

• 以不同时空点处的场关联函数形式化一致历史。
• 为这类关联历史对构建退相干泛函，以评估其概率一致性。
• 采用λΦ⁴标量量子场理论作为具体模型体系，计算振幅与退相干。
• 推导出控制单个一致关联历史时间演化的朗之万型随机方程。
• 使用影响泛函方法对环境自由度进行约化，推导有效动力学。
• 分析关联历史之间干涉被抑制的条件，从而实现经典可预测性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在量子场论中，如何基于场关联而非场值来定义一致历史？
• RQ2 退相干泛函在为关联历史分配概率中起什么作用？
• RQ3 在何种条件下，关联历史会发生退相干，从而导致经典行为？
• RQ4 单个一致关联历史的动力学如何涌现？其演化由何种方程控制？
• RQ5 能否通过此形式体系，利用非局域场关联理解量子到经典跃迁？

主要发现

• 退相干泛函可成功应用于在分离点处由场关联定义的历史，实现概率解释。
• 单个一致关联历史的动力学由影响泛函方法推导出的朗之万型方程所控制。
• 退相干抑制了不同关联历史之间的干涉，从而导致经典可预测性。
• 该形式体系表明，经典行为不仅可从场值中涌现，也可从场之间的关联中涌现。
• 该模型表明，在λΦ⁴标量场理论中，关联历史的退相干是可能的，支持了该方法的可行性。
• 该框架为在标准历史之外研究量子场论中的量子到经典跃迁提供了新途径。