Опровергают ли измерения временных масштабов декогеренции некоторые версии Копенгагена или MWI?

Я не знаю никаких экспериментальных доказательств, так что это, вероятно, не может считаться ответом. Однако я могу предложить ссылку, которая теоретически решает этот вопрос:

• Армен Э. Аллахвердян, Роджер Балиан, Тео М. Ньювенхуизен (2011) Понимание квантовых измерений из решения динамических моделей , https://arxiv.org/abs/1107.2138

и той же группой, но совсем недавно:

• А.Е. Аллахвердян, Р. Балиан, Т.М. Ньювенхуизен. (2017) Теория субансамбля идеальных квантовых измерительных процессов. Анналы физики, 376C, Sciencedaily URL , полная статья: https://arxiv.org/abs/1303.7257

По сути, они делают то, что описывает ОП в вопросе. Они берут динамическую модель макроскопической системы и решают ее унитарную эволюцию в рамках уравнения Шредингера. Затем они пытаются посмотреть, возникает ли какая-то «структура, подобная измерению», просто из динамики многих тел, без коллапса.

Существует одно основное отличие от декоренса , где обычно рассматриваются только система и окружающая среда (например, модель Легжетта-Калдейры , также см . вики-статью о квантовой диссипации ). В упомянутую выше работу включена макроскопическая система, имитирующая детектор . Как и среда, это тоже макроскопическая система, но в отличие от среды она обладает некоторыми особыми свойствами, позволяющими ей фиксировать информацию. В первой статье это делается путем рассмотрения ферромагнетика, спонтанное нарушение симметрии которого позволяет ему иметь макроскопическую поляризацию, что по существу является детерминированным свойством после уравновешивания (просто потому, что вероятность переворота очень мала).

Насколько мне известно, это далеко не решение проблемы измерения, некоторые открытые вопросы упоминаются в самих статьях. По крайней мере, он идет в правильном направлении, особенно он начинает решать вопрос о временных шкалах измерений , что, возможно, также может проложить путь для их экспериментальных исследований.

Опровергают ли измерения временных масштабов декогеренции некоторые версии Копенгагена или MWI?

Нет.

Из Decoherence в Википедии (выделено мной):

Декогеренция использовалась для понимания коллапса волновой функции в квантовой механике. Декогеренция не приводит к фактическому коллапсу волновой функции . Это только объясняет наблюдение коллапса волновой функции, поскольку квантовая природа системы «просачивается» в окружающую среду. То есть компоненты волновой функции отделяются от когерентной системы и приобретают фазы из своего непосредственного окружения. Полная суперпозиция глобальной или универсальной волновой функции все еще существует (и остается когерентной на глобальном уровне), но ее окончательная судьба остается вопросом интерпретации.В частности, декогеренция не пытается объяснить проблему измерения. Скорее, декогеренция объясняет переход системы в смесь состояний, которые, кажется, соответствуют тем состояниям, которые воспринимают наблюдатели.

Как сказал Вольпертингер, чтобы опровергнуть Копенгаген или MWI, вы должны бросить вызов постулату о том, что акт измерения является мгновенным, принимая во внимание как детектор, так и зонд. Я не спец в этом, поэтому многого добавить не могу. Я просто хотел указать, что декогеренции недостаточно для решения проблемы измерения.

Еще несколько релевантных цитат:

Прерывистый «коллапс волновой функции», постулируемый в копенгагенской интерпретации, позволяющий связать теорию с результатами лабораторных измерений, нельзя понимать как аспект нормальной динамики квантовой механики через процесс декогеренции. Декогеренция является важной частью некоторых современных уточнений копенгагенской интерпретации. Декогеренция показывает, как макроскопическая система, взаимодействующая со множеством микроскопических систем (например, при столкновениях с молекулами воздуха или фотонами), переходит из чистого квантового состояния, которое в общем случае будет когерентной суперпозицией (см. кота Шредингера), в некогерентное состояние. неправильная смесь этих состояний. [...] Однако декогеренция сама по себе может не дать полного решения проблемы измерения, поскольку все компоненты волновой функции все еще существуют в глобальной суперпозиции, что явно признается в многомировой интерпретации. С этой точки зрения, декогерентность объясняет только то, почему эти когерентности больше не доступны для наблюдения местными наблюдателями.Чтобы представить решение проблемы измерения в большинстве интерпретаций квантовой механики, декогеренция должна быть снабжена некоторыми нетривиальными интерпретационными соображениями [...]

Требуют ли теории MWI-Heavy, чтобы коллапс был мгновенным? Я не эксперт по основам QM, но интуитивно не думаю, что это обязательно.

Разве суть MWI не в следующем:

$(|0\rangle + |1\rangle )|\Psi \rangle\implies process \implies |0\rangle |\Psi_0 \rangle + |1\rangle |\Psi_1 \rangle$

Для наблюдателя,$|\Psi \rangle,$Наблюдение — это процесс, в котором ваши наблюдаемые результаты переплетаются с состоянием, которое вы хотите измерить. После измерения теперь есть наблюдатель$|\Psi_0 \rangle$измерение$|0 \rangle$и наблюдатель$|\Psi_1 \rangle$измерение$|1 \rangle$. Проверка того, какой результат вы наблюдаете, эквивалентна проверке того, в какой вселенной вы находитесь.

Да, процесс проверки того, в какой вселенной вы находитесь (проверка того, какие наблюдаемые у вас есть), является мгновенным процессом после процедуры запутывания. Но если для коллапса волновой функции требуется время, то не эквивалентно ли это в случае с большим количеством MWI зависимому от времени процессу, связывающему наблюдателя с состоянием?

$(|0\rangle + |1\rangle )|\Psi \rangle\implies process(t) \implies |\alpha(t)\rangle |\Psi_0(t) \rangle + |\beta(t)\rangle |\Psi_1(t) \rangle$

Сокращение процесса измерения (возможно, путем проведения медленного измерения, которое затем можно было бы наблюдать, прервав его быстрым измерением) запутало бы наблюдателя в состояниях, которые находятся в некоторой суперпозиции состояний.$|0\rangle$а также$|1\rangle$. Таким образом, ваше быстрое измерение даст вам распределение, связанное с этим состоянием суперпозиции, а не с исходным состоянием. Это даст вам некоторую вероятностную информацию о том, к какой ветви вы перешли в медленном измерении, но если не будет выполнено полное измерение, это просто конкретная вероятность.

Проведя некоторые исследования, кажется, что нынешние дебаты об интерпретациях КМ включают в себя много обсуждений расширенного мысленного эксперимента друга Вигнера . Некоторые думают , что мысленный эксперимент показывает, что теории единого мира не могут быть непротиворечивыми. Другие не согласны . Но даже те, кто считает, что проблема измерения все еще остается открытым вопросом , считают, что теории КИ можно исключить:

Ясно, что эксперименты, демонстрирующие возрастающую когерентность, могут сузить режим параметров, в котором могли бы существовать теории спонтанного коллапса , но существует огромный разрыв между текущими экспериментами и экспериментами по когерентности на действительно макроскопических объектах...Эксперимент с другом Вигнера может (в принципе) различать два конкурирующих квантовых формализма, описывающих измерение — формализм унитарного относительного состояния и правило обновления неунитарного измерения. Специфическое сочетание этих двух формализмов вместе с предположением о возможной коммуникации дает противоречие. Однако мы не считаем формализм обязательно подразумевающим конкретную интерпретацию, такую ​​как «множество миров» или «коллапс». Мы полагаем, что вышеприведенное противоречие, таким образом, не лишает права на конкретную интерпретацию квантовой механики.

Так что КИ накладывает фальсифицируемые ограничения, в то время как MW-тяжелые теории этого не требуют и, во всяком случае, с такими экспериментами становятся сильнее.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Как сказано в комментариях, теории, на которые я ссылаюсь, не являются квантовой механикой с одной аксиомой, а очень конкретно указывают, когда может произойти коллапс.