¿Las mediciones de las escalas de tiempo para la decoherencia desaprueban algunas versiones de Copenhague o MWI?

No tengo conocimiento de ninguna evidencia experimental, por lo que esto probablemente no califique como una respuesta. Sin embargo, puedo ofrecer una referencia que aborda esta pregunta teóricamente:

• Armen E. Allahverdyan, Roger Balian, Theo M. Nieuwenhuizen (2011) Comprender la medición cuántica a partir de la solución de modelos dinámicos , https://arxiv.org/abs/1107.2138

y por el mismo grupo, pero más recientemente:

• AE Allahverdyan, R. Balian, TM Nieuwenhuizen. (2017) Una teoría de subconjuntos de procesos de medición cuánticos ideales. Annals of Physics, 376C, URL de Sciencedaily , artículo completo: https://arxiv.org/abs/1303.7257

Esencialmente hacen lo que el OP describe en la pregunta. Toman un modelo dinámico de un sistema macroscópico y resuelven su evolución unitaria dentro de la ecuación de Schrödinger. Luego intentan ver si alguna "estructura similar a la medición" emerge solo de la dinámica de muchos cuerpos, sin colapsar.

Hay una diferencia principal con la decorencia , donde generalmente solo se considera un sistema y un entorno (por ejemplo, el modelo Leggett-Caldeira , también cf. artículo wiki sobre disipación cuántica ). En el trabajo mencionado anteriormente, se incluye un sistema macroscópico que imita a un detector . Al igual que el entorno, este también es un sistema macroscópico, pero a diferencia del entorno, tiene algunas propiedades especiales que le permiten registrar información. En el primer artículo, esto se hace considerando un ferroimán, cuya ruptura de simetría espontánea le permite tener una polarización macroscópica, que es esencialmente una propiedad determinista después del equilibrio (simplemente porque la probabilidad de inversión es muy baja).

Hasta donde yo sé, esto está lejos de ser una solución al problema de la medición, algunos temas abiertos se mencionan en los propios artículos. Sin embargo, al menos va en la dirección correcta, especialmente cuando comienza a abordar la cuestión de los plazos de medición , lo que tal vez también pueda allanar el camino para investigaciones experimentales al respecto.

¿Las mediciones de las escalas de tiempo para la decoherencia desaprueban algunas versiones de Copenhague o MWI?

No.

De Decoherence en wikipedia (énfasis mío):

La decoherencia se ha utilizado para comprender el colapso de la función de onda en la mecánica cuántica. La decoherencia no genera el colapso real de la función de onda . Solo proporciona una explicación para la observación del colapso de la función de onda, ya que la naturaleza cuántica del sistema se "filtra" en el entorno. Es decir, los componentes de la función de onda se desacoplan de un sistema coherente y adquieren fases de su entorno inmediato. Todavía existe una superposición total de la función de onda global o universal (y sigue siendo coherente a nivel global), pero su destino final sigue siendo un problema de interpretación.Específicamente, la decoherencia no intenta explicar el problema de la medición. Más bien, la decoherencia proporciona una explicación para la transición del sistema a una mezcla de estados que parecen corresponder a los estados que perciben los observadores.

Como dijo Wolpertinger, para refutar Copenhagen o MWI se debe desafiar el postulado de que el acto de medición es instantáneo, teniendo en cuenta tanto el detector como la sonda. No soy un experto en esto, así que no puedo añadir mucho. Solo quería señalar que la decoherencia no es suficiente para resolver el problema de la medición.

Algunas citas más relevantes:

El "colapso de la función de onda" discontinuo postulado en la interpretación de Copenhague para permitir que la teoría se relacione con los resultados de las mediciones de laboratorio no puede entenderse como un aspecto de la dinámica normal de la mecánica cuántica a través del proceso de decoherencia. La decoherencia es una parte importante de algunos refinamientos modernos de la interpretación de Copenhague. La decoherencia muestra cómo un sistema macroscópico que interactúa con muchos sistemas microscópicos (por ejemplo, colisiones con moléculas de aire o fotones) pasa de estar en un estado cuántico puro, que en general será una superposición coherente (ver el gato de Schrödinger), a estar en un estado incoherente. mezcla impropia de estos estados. [...] Sin embargo, la decoherencia por sí sola puede no dar una solución completa al problema de la medición, ya que todos los componentes de la función de onda todavía existen en una superposición global, lo que se reconoce explícitamente en la interpretación de muchos mundos. Todo lo que explica la decoherencia, desde este punto de vista, es por qué estas coherencias ya no están disponibles para la inspección de los observadores locales.Para presentar una solución al problema de la medición en la mayoría de las interpretaciones de la mecánica cuántica, la decoherencia debe complementarse con algunas consideraciones interpretativas no triviales [...]

¿Las teorías MWI-Heavy requieren que el colapso sea instantáneo? No soy un experto en fundamentos de QM, pero intuitivamente no creo que sea obligatorio.

¿No es la esencia de MWI lo siguiente:

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

Para un observador,$|\Psi \rangle,$hacer una observación es un proceso en el que los resultados observados se entrelazan con el estado que desea medir. Después de la medición, ahora hay un observador.$|\Psi_0 \rangle$medición$|0 \rangle$y un observador$|\Psi_1 \rangle$medición$|1 \rangle$. Verificar qué resultado observas es equivalente a verificar en qué universo te encuentras.

El proceso de comprobar en qué universo estás (verificando qué observable tienes) es un proceso instantáneo después del procedimiento de entrelazamiento, sí. Pero si el colapso de la función de onda toma tiempo, ¿no es esto, en el caso pesado de MWI, equivalente a tener un proceso dependiente del tiempo que enreda al observador con el estado?

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

Acortar el proceso de medición (tal vez haciendo una medición lenta, que luego podría observarse interrumpiendo con una medición rápida) enredaría al observador en estados que están en alguna superposición de$|0\rangle$y$|1\rangle$. Entonces, su medición rápida le daría una distribución asociada con este estado de superposición en lugar del estado original. Esto le daría alguna información probabilística sobre a qué rama ha hecho la transición en la medición lenta, pero a menos que se realice una medición completa, es simplemente una probabilidad particular.

Al investigar un poco, parece que el debate actual sobre las interpretaciones de QM implica mucha discusión sobre el experimento mental extendido del amigo de Wigner . Algunos piensan que el experimento mental muestra que las teorías de un solo mundo no pueden ser consistentes. Otros no están de acuerdo . Pero incluso aquellos que piensan que el problema de la medición sigue siendo una pregunta abierta creen que las teorías de CI pueden descartarse:

Está claro que los experimentos que muestran coherencias cada vez más grandes pueden estrechar el régimen de parámetros en el que podrían existir las teorías del colapso espontáneo , pero existe una brecha enorme entre los experimentos actuales y los experimentos de coherencia en objetos verdaderamente macroscópicos...El experimento del amigo de Wigner puede (en principio) discriminar entre dos formalismos cuánticos en competencia que describen una medida: el formalismo de estado relativo unitario y la regla de actualización de medidas no unitarias. Una combinación específica de estos dos formalismos, junto con la suposición sobre la posible comunicación, da una contradicción. Sin embargo, no consideramos que un formalismo implique necesariamente una interpretación particular como "muchos mundos" o "colapso". Creemos que la contradicción anterior, por lo tanto, no descalifica una interpretación particular de la mecánica cuántica.

Entonces, CI impone restricciones que son falsables, mientras que las teorías pesadas de MW no requieren esto y, en todo caso, se fortalecen con tales experimentos.

EDITAR: Como se dijo en los comentarios, las teorías a las que me refiero no son mecánicas cuánticas con un axioma, sino que especifican muy específicamente cuándo puede ocurrir el colapso.