测量与量子—经典边界

退相干

退相干是量子系统在与周围无数粒子发生纠缠时,逐渐失去其精巧干涉效应的过程。一个叠加只有在它的各个分量仍能彼此干涉时,才在观测上显得「量子」。一旦关于「哪个分量是哪个」的信息泄漏进环境——泄进游离的光子、空气分子、振动之中——那种干涉对任何只盯着系统本身看的人来说,便不再可及。

至关重要的是,系统包含的粒子越多、环境越温暖越喧闹,这种泄漏就发生得越快——对任何比分子更大的东西而言,往往快到几乎难以想象。这正是我们从不会看见一只咖啡杯同时身处两地的原因:任何这样的叠加,早在我们能够察觉之前,就已被它的环境搅乱。退相干定量地解释了,为什么量子力学那些奇异的特征在日常尺度上被掩藏得如此之深。

必须谨慎地分清退相干主张了什么、又没有主张什么。它解释了干涉效应为何消失,以及某些稳定的、看上去经典的状态为何被挑选出来,这在消解量子—经典边界之谜方面走出了很长一段路。但退相干本身并不能从一众可能性的菜单中挑出唯一一个真实发生的结果;系统连同环境整体上,在形式上仍处于一个巨大的叠加之中。那最后一步究竟需要坍缩、需要多世界,还是什么都不需要,则留给诠释去回答。

off-diagonal terms of the density matrix → 0 (interference fades)

与环境的纠缠抑制了承载干涉的交叉项,留下一个看上去经典的混合。

一种常见的夸大说法是退相干解决了测量问题。它解释了我们为何看不到干涉、经典状态为何被偏爱,但它本身并不能产生一个确定的结果——那一部分仍依赖于诠释。

又称
quantum decoherenceenvironmental decoherence量子退相干環境退相干