¿Existe una ontología consensuada de estados mixtos?

Un estado mixto es una forma de describir un sistema que contiene muchas partículas. Es una expresión matemática que da las probabilidades de encontrar partículas en cierto estado cuántico. Entonces trata con las probabilidades de muchas partículas.

Al leer su segundo párrafo, creo que quiere decir “superposición de estados” en lugar de “estado mixto”.

Una superposición de estados es también una expresión matemática para los posibles estados cuánticos de una partícula. La diferencia aquí es que solo estamos hablando de una partícula en lugar de muchas partículas.

Entonces, si estoy interpretando su pregunta correctamente , no todos los físicos creen que una partícula está realmente en una superposición de estados. Los que no lo hacen, ven la superposición de estados como solo una expresión matemática que concuerda con las observaciones experimentales. Pero debe tener en cuenta todos los estados posibles para no dejar de lado ninguna posibilidad.

Ahora, si realmente estás hablando de estados mixtos , entonces sí, realmente están en un estado mixto. Esto se debe a las estadísticas. Si se juntan un montón de partículas, estarán en un estado cuántico diferente a temperatura ambiente. Esto es especialmente cierto si no están en un régimen cuántico. Podrían estar separados por energías como una distribución de Boltzmann.

Existen sistemas de muchas partículas, como los condensados ​​de Bose-Einstein, donde todas las partículas están en el mismo estado de impulso (o muy cerca) cuando se enfrían a temperaturas muy frías. En estos casos, sabemos con certeza que están en el mismo punto (más bien, plano) del espacio de fase.

La idea de conjunto es una forma de hacer muchas copias de un sistema. Es un experimento mental que ayuda a encontrar el estado más probable de muchos cuerpos del sistema. Puede haber un conjunto completo de estados degenerados (misma energía) que son parte del estado más probable. Entonces, realmente no se puede decir que hay un estado verdadero en términos de espacio de fase.

La diferencia entre los estados mixtos clásicos y los estados cuánticos mixtos es que existe una forma única de descomponer los estados mixtos clásicos con estados puros clásicos, por lo que es significativo decir que un punto en el espacio de fase tiene una cierta probabilidad y, por lo tanto, la probabilidad es un reflejo de Nuestra incertidumbre. Un estado cuántico mixto, por otro lado, tiene arbitrariamente muchas descomposiciones como una suma de estados puros. Entonces, para argumentar que el sistema realmente está en un estado puro, de alguna manera tendríamos que descartar todas las demás descomposiciones que no incluyen ese estado puro con ningún peso. Esto no es algo que generalmente se puede hacer con solo el conocimiento del estado y, por esta razón, el estado cuántico mixto generalmente se considera óntico.

En algunos casos especiales, el estado cuántico mixto puede tener una interpretación epistémica, como cuando preparamos el estado como una mezcla estadística de ciertos estados puros. Entonces sabemos lo que estamos poniendo en eso. De lo contrario, generalmente no tenemos una razón para ignorar las otras descomposiciones.