Colapso de función de onda versus decoherencia

Soy consciente de que el colapso de la función de onda sigue siendo un tema de debate, y que la decoherencia es una explicación bastante buena de cómo las cosas podrían acercarse al colapso de la función de onda, en algún sentido. Pero por la forma en que lo he visto explicar, parece que la razón por la que las cosas colapsan es que al interactuar con cosas macroscópicas, la función de onda se decoherencia hasta que solo queda un componente. Pero a la luz de esto, es solo que los componentes restantes son arbitrariamente pequeños, ¿correcto? La analogía que vi fue que no serías capaz de reconstruir las olas en un país lejano mirando las ondas en tu playa local, pero teóricamente podrías, ¿verdad?

¿Qué quiere decir con "componente" de una función de onda? ¿Un modo de Fourier?
Te estoy respondiendo a ti en lugar de a Anthony: quiere decir que uno desarrolla la función de onda en una superposición coherente de estados propios de algún observable, el observable que desea medir.

Respuestas (2)

Pero por la forma en que lo he visto explicar, parece que la razón por la que las cosas colapsan es que al interactuar con cosas macroscópicas, la función de onda se decoherencia hasta que solo queda un componente.

No. Esa no es la forma en que funciona la decoherencia. Un sistema S interactúa con el medio ambiente mi con un hamiltoniano que hace lo siguiente:

| k ⟩ S | 0 ⟩ mi → | k ⟩ S | k ⟩ mi .
Entonces se desarrolla una superposición de modo que
∑ k α k | k ⟩ S | 0 ⟩ mi → ∑ k α k | k ⟩ S | k ⟩ mi .

En el último estado no puede hacer interferencia entre el k valores usando el sistema S solo mientras que en el estado anterior podrías hacer eso. Entonces, debido a la interacción entre el entorno y el sistema, el sistema no evoluciona de manera coherente. Este proceso no cambia las amplitudes de los diferentes resultados posibles.

Pero a la luz de esto, es solo que los componentes restantes son arbitrariamente pequeños, ¿correcto? La analogía que vi fue que no serías capaz de reconstruir las olas en un país lejano mirando las ondas en tu playa local, pero teóricamente podrías, ¿verdad?

Para deshacer la decoherencia hay que hacer dos cosas. (1) Necesitaría saber exactamente qué interacción tuvo lugar entre ellos. (2) Necesitaría controlar tanto el sistema como el entorno lo suficientemente bien como para revertir la interacción. En la mayoría de las situaciones, ninguno de esos requisitos se cumple, por lo que, según la teoría, no se puede deshacer la decoherencia y restaurar el estado original.

La razón por la que solo ve un resultado no tiene nada que ver con la amplitud de los componentes. Más bien, después de la medición hay múltiples versiones de ti y del sistema medido y del aparato de medición. Esas versiones diferentes no pueden interactuar entre sí y, por lo tanto, no puede verlas. Es posible saber que los sistemas existen en múltiples versiones haciendo experimentos especialmente preparados como la interferencia de una sola partícula y el experimento EPR.

¿Cómo/por qué evoluciona así la superposición? ¿Solo 'de las interacciones'?
La ecuación de Schrödinger es lineal. Entonces, si ocurre la evolución en la expresión superior, también lo hace la de abajo.

La decoherencia no es una explicación suficiente para el colapso. La decoherencia significa que las fases entre los componentes de la función de onda (cuando esta última se expande como una superposición cuántica) se destruyen. Pero POR QUÉ en una medida obtenemos cierto UNO de estos componentes, la decoherencia no explica. Y qué sucede con los otros componentes después de la medición, no lo sabemos. Seguimos siendo sólo conscientes del componente que detectamos.

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