¿Es un sistema mecánico cuántico un sistema caótico (pero determinista)?

Supongo que cuando hablas de aleatoriedad estás pensando en el colapso de la función de onda y que el resultado del colapso es aparentemente aleatorio. Si es así, la mayoría de nosotros actualmente creemos que la aleatoriedad es solo aparente y es el resultado de la decoherencia .

La decoherencia describe la interacción de un sistema cuántico con el entorno que lo rodea. Es imposible aislar completamente cualquier sistema de su entorno y eso significa que el sistema debe interactuar con el entorno y verse afectado por él. Por ejemplo, si mide el giro de un electrón para saber si está hacia arriba o hacia abajo, usted y su equipo están interactuando con el electrón. Debido a que el entorno (es decir, usted) tiene tantos grados de libertad, la interacción parece aleatoria, pero en realidad es determinista y la aleatoriedad es solo un reflejo de nuestro conocimiento limitado.

Si la mecánica cuántica es una teoría emergente que surge de alguna teoría más profunda es una pregunta abierta. Véase, por ejemplo, Mecánica cuántica determinista en este sitio. Hay diferentes puntos de vista sobre esto y ambos lados incluyen físicos muy respetados. No creo que haya forma de que espectadores como nosotros juzguemos quién tiene la razón.

Quiero examinar si la pregunta aclarada:

la aleatoriedad y las probabilidades observadas en la mecánica cuántica son en realidad solo el resultado de un sistema caótico (pero determinista).

se puede responder en positivo o en negativo.

De la entrada de wikipedia se tiene una definición adecuada de caos determinista:

Las pequeñas diferencias en las condiciones iniciales (como las debidas a errores de redondeo en el cálculo numérico) producen resultados muy divergentes para tales sistemas dinámicos, lo que hace que la predicción a largo plazo sea imposible en general. Esto sucede a pesar de que estos sistemas son deterministas, lo que significa que su comportamiento futuro está completamente determinado por sus condiciones iniciales, sin elementos aleatorios involucrados. En otras palabras, la naturaleza determinista de estos sistemas no los hace predecibles. Este comportamiento se conoce como caos determinista, o simplemente caos.

¿Las soluciones mecánicas cuánticas y los valores esperados se encuentran dentro de esta definición?

1)

hacer predicciones a largo plazo imposibles en general

no describe soluciones mecánicas cuánticas, que dan predicciones a largo plazo en un formato probabilístico.

2)

estos sistemas son deterministas, lo que significa que su comportamiento futuro está completamente determinado por sus condiciones iniciales, sin elementos aleatorios involucrados.

Las soluciones mecánicas cuánticas dan probabilidades de realización y, por lo tanto, el comportamiento futuro no está completamente determinado.

Así que no, la Mecánica Cuántica no cae dentro de la provincia de las matemáticas conocida como teoría del caos determinista, con sus extraños atractores, etc.

1* debajo

1. La teoría del caos estudia el comportamiento de los sistemas dinámicos que son muy sensibles a las condiciones iniciales. Algunos sistemas cuánticos son sensibles a las condiciones iniciales, como los sistemas de espín en un campo magnético dependiente del tiempo; un ejemplo aproximado. Algunos sistemas son caóticos, otros no.

2. La probabilidad y lo que llamas 'aleatoriedad' surgen porque no podemos observar un sistema sin cambiarlo. Tenemos probabilidades al observar un sistema de observar múltiples valores; ¡No confundas esto con el caos!

¡Salud!

Sí, puedes interpretarlo como un sistema caótico pero determinista. Pero con condiciones iniciales principalmente desconocidas (tanto del sistema observado como del observador).

Esta interpretación se llama mecánica de Bohm.