Что такое pointer states (к предыдущему)
Mar. 24th, 2017 01:00 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
flying_bearФундаментальный вопрос квантовой физики - это ее применимость/неприменимость к макрообъектам. Основное понятие квантовой механики - состояние (волновая функция), а основной закон - принцип суперпозиции: если два состояния системы возможны, то возможна и любая их линейная комбинация. Отсюда, в частности, следует "корпускулярно-волновой дуализм": волновое состояние можно построить как суперпозицию состояний с данной координатой, и наоборот, состояние, локализованное в пространстве, можно представить как волновой пакет. Почему в макромире не так? Почему футбольный мяч не наблюдаем в состоянии стоячей волны? И, да, парадокс шредингеровской кошки - он про это (и показывает, что соображениями об очень маленькой длине волны тут не обойдешься).
Decoherence program, предложенная Zurek'ом, Zeh'ом и другими тридцать с чем-то лет назад, говорит: все дело - во взаимодействии с окружением. На шредингеровской кошке рассеиваются молекулы воздуха, загоняя ее в определенное состояние - или живой, или мертвой (в самом крайнем случае, это будут делать фотоны реликтового излучения, от которых в нашем мире никуда не деться). Выживают не любые состояния, а особо устойчивые (Zurek назвал их pointer states). Суперпозиция таких состояний, вообще говоря, неустойчива, что и объясняет классичность достаточно больших объектов. При этом, важно, что для достаточно большой центральной системы pointer states, говоря технически, есть собственные состояния гамильтониана взаимодействия с окружением. Говоря не технически, макроскопические объекты ведут себя как частицы, а не как волны, потому что межатомное взаимодействие зависит главным образом от координат, а не от скоростей.
Так вот, мы построили (см. предыдущую запись) контрпример к этому утверждению. Все сложнее, и почему футбольный мяч не образует стоячую волну, науке опять неизвестно.
Decoherence program, предложенная Zurek'ом, Zeh'ом и другими тридцать с чем-то лет назад, говорит: все дело - во взаимодействии с окружением. На шредингеровской кошке рассеиваются молекулы воздуха, загоняя ее в определенное состояние - или живой, или мертвой (в самом крайнем случае, это будут делать фотоны реликтового излучения, от которых в нашем мире никуда не деться). Выживают не любые состояния, а особо устойчивые (Zurek назвал их pointer states). Суперпозиция таких состояний, вообще говоря, неустойчива, что и объясняет классичность достаточно больших объектов. При этом, важно, что для достаточно большой центральной системы pointer states, говоря технически, есть собственные состояния гамильтониана взаимодействия с окружением. Говоря не технически, макроскопические объекты ведут себя как частицы, а не как волны, потому что межатомное взаимодействие зависит главным образом от координат, а не от скоростей.
Так вот, мы построили (см. предыдущую запись) контрпример к этому утверждению. Все сложнее, и почему футбольный мяч не образует стоячую волну, науке опять неизвестно.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2017-03-25 07:34 am (UTC)Log log N должен как-то получаться аналитически, если он есть. Никаких причин для какой-нибудь аномально медленной сходимости не видно. Аналитика исследовалась в работах Ханса де Радта и Мияшиты.
no subject
Date: 2017-03-26 04:14 pm (UTC)А есть у Вас какие-нибудь соображения, что в этой конкретно системе не "в порядке"? Вроде бы все очевидное исключено (специальная форма гамильтониана и т. п.). Как я понимаю, подобные модельные системы обычно дают желанное состояние. То, что мне попадалось на глаза - в термостате были осцилляторы, а не цепочки/решетки спинов.
no subject
Date: 2017-03-26 08:19 pm (UTC)С формальной точки зрения, все выводы до сих пор делались, основываясь на случаях, когда окружение - это невзаимодействующие спины либо гармонические осцилляторы (то есть, невзаимодействующие нормальные моды). Мы показали, что существенно многочастичный характер окружения важен, может сильно влиять даже на качественные результаты.
no subject
Date: 2017-03-26 08:45 pm (UTC)Я замечал все эти осцилляторы раньше, но не задумывался о причине их популярности; полагал, что их используют для упрощения счета. Вероятно, многочастичная система может иметь коллективные моды, в которых возможно сохранить какую-то кв. информацию.
no subject
Date: 2017-03-26 09:17 pm (UTC)no subject
Date: 2017-03-27 01:50 pm (UTC)Беглый поиск "pointer states" по тексту показал следующее: "the pointer states are not exactly stable under the ‘environmental’ disturbance (since we do not take h -> 0 limit), therefore the pointer basis of the density matrix is not invariant during the decoherence process."
no subject
Date: 2017-03-27 02:48 pm (UTC)