Sí, este enfoque es posible en una variedad de formas estrechamente relacionadas. La versión más convincente es el enfoque de decoherencia, que fue aclarado por primera vez por Dieter Zeh en 1970 y desarrollado desde entonces por muchas personas, especialmente Zurek, Gell-Mann, Hartle, Omnes y otros. Es especialmente atractivo para los físicos, quienes lo reconocen como una solución física para el problema de medición.
Desafortunadamente, este enfoque resuelve solo la mitad del problema de medición, no todo. Todavía tienes que dar otro paso. Los físicos mencionados anteriormente son todos expertos en decoherencia y todos lo reconocen. También tienen claro cuál es su enfoque para resolver la otra mitad (la mayoría de las veces la interpretación de muchos mundos / Everett). Sin embargo, he hablado con varios físicos muy buenos que no parecen darse cuenta de que hay algo más que resolver.
Un ganador del premio Nobel (PW Anderson) incluso se imprimió con esta suposición errónea. Para su crédito, Anderson admitió su error después de ser corregido por Steven L. Adler (puede encontrar una discusión técnica aquí: Una respuesta a PW Anderson).
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Esta es la forma más directa en la que puedo pensar para explicar el trabajo que este enfoque hace en el problema de medición, pero para dejar en claro cómo no resuelve todo el problema.
Supongamos que tenemos un estado singlete de espín electrónico. El estado es una superposición de mediciones arriba y abajo. Medimos uno de los electrones, y nuestro aparato mide el giro hacia arriba o hacia abajo, cada uno con probabilidad de la mitad.
“El problema de medición” es un nombre colectivo para un conjunto de preocupaciones sobre este proceso de evolución. Y hay al menos dos preocupaciones distintas:
- El problema base: si la evolución es unitaria, ¿por qué siempre medimos los estados de acuerdo con una base clásica en lugar de una superposición? es decir, ¿por qué evoluciona a un estado propio de giro puro que parece clásico ([matemáticas] | \ uparrow \ rangle [/ matemáticas] o [matemáticas] | \ downarrow \ rangle [/ matemáticas]), en lugar de estados que son alguna superposición de ¿estos dos?
- El problema del colapso: incluso si hemos seleccionado una base adecuada, ¿cómo experimenta la función de onda una evolución no unitaria en un estado? Toda la evolución mecánica cuántica es unitaria, y el colapso en un estado no es unitario (no es lineal). ¿Cómo puede suceder esto, ya que el aparato de medición en sí mismo también debe describirse en última instancia como un sistema cuántico y, por lo tanto, también obedecer la evolución unitaria?
Ahora, considerando solo un subsistema y rastreando los subsistemas apropiados (especialmente con la ayuda del fenómeno de la decoherencia), podemos resolver 1: el problema básico. De hecho, la decoherencia lo resuelve por completo. Muestra cómo los aparatos macroscópicos y los observadores como nosotros nunca “verán” las mediciones superpuestas, porque serán de muy corta duración.
Lo que no traza es resolver el problema 2. Para considerar todo el sistema (es decir, el aparato, el observador y el estado singlete en conjunto). Por evolución y simetría unitarias, el estado que mide hacia arriba se preservará de la misma manera que el estado que mide hacia abajo. Puede optar por realizar su operación de rastreo tanto hacia arriba como hacia abajo. Obtendrás resultados simétricos, por supuesto.
Ahora, cuando miramos cuidadosamente el subsistema del aparato de medición con su puntero registrando el estado “abajo”, podemos ver que está efectivamente aislado de un subsistema con un puntero que mide “arriba”, pero no nos hemos librado de él. .
Hemos elegido mirar un estado de medición y mostramos que el mundo según un observador que ve ese estado de medición se vería como el mundo clásico que nos rodea. Pero el otro estado de medición todavía está allí en la función de onda global. Queda la pregunta de cómo interpretar este estado de cosas.
Nuestro teórico de la decoherencia tiene dos opciones: aceptar la aparente simetría de la función de onda global o hacer algo al respecto.
- Acepte la simetría aparente (esta es la interpretación de muchos mundos de Everett), los otros estados de medición son literalmente reales, pero la decoherencia demuestra por qué nosotros, como observadores ubicados en un subsistema, no observamos los otros. Alguna versión de este razonamiento de la decoherencia es una razón por la cual muchos mundos / Everett se ha vuelto más popular en los últimos años.
- Presente algún mecanismo de cómo se conserva un solo estado de medición y los otros no deben considerarse físicamente reales ; luego hay un montón de opciones sobre cómo hacerlo (colapso dinámico, de Broglie-Bohm, formulaciones de estado relativo). Esto se siente algo desordenado para la mayoría de las personas, pero algunos lo aceptan en lugar de aceptar el desorden metafísico completo de Everett.
Lo anterior es lo mejor que puedo hacer mientras lo mantengo no técnico. Si tiene apetito por una explicación más técnica, entonces la distinción clave es interpretar una matriz de densidad reducida como una mezcla adecuada o inadecuada.
La decoherencia / trazado le proporciona una mezcla manifiestamente inadecuada que representa los resultados de su medición. Pero resolver todo el problema de medición requiere una mezcla adecuada . He dado una oportunidad en esta discusión más técnica aquí: ¿la diferencia entre un estado mixto adecuado y un estado mixto incorrecto? Y si eso no es lo suficientemente crujiente para usted, el artículo de Adler citado más arriba la respuesta debería ser el truco.
