Квантовые измерения и декогеренция: Модели и феноменология

Description

Книга посвящена квантовой теории измерений, переживающей очередной взлет из-за новых приложений к технологии квантовой информации. Дается анализ явлений декогеренции измеряемой системы и развивается простая техника для описания широкого класса квантовых измерений, в том числе метод комплексных гамильтонианов для непрерывных измерений или непрерывной декогеренции. Затрагиваются также концептуальные проблемы квантовой механики. Книга представляет интерес для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области квантовой механики, математической физики и теории стохастических процессов. Предисловие......Page 3 Мотивация и план книги......Page 7 Квантовые измерения и декогеренция......Page 10 Непрерывные нечеткие квантовые измерения......Page 13 Концептуальные проблемы......Page 18 Часть I. Природа квантовых измерений......Page 20 Глава 2. Физика квантовых измерений......Page 21 Измерение и декогеренция......Page 22 Необратимость в квантовой механике......Page 26 Необратимость: запутывание и измерение......Page 27 "Многомировая" интерпретация квантовой механики......Page 30 Феноменология и реализация измерений......Page 33 Проекторы фон Неймана и их обобщения......Page 34 Реализация проективных измерений......Page 40 Квантовый ластик......Page 42 Реализация нечеткого измерения......Page 45 Повторные измерения как модель декогеренции......Page 47 Заключение......Page 49 Комментарии......Page 51 СН для измерения......Page 53 Доказательство СН для измерения......Page 54 Более точная форма СН для измерения......Page 58 Размывание интерференционной картины......Page 59 Сложение неопределенностей при измерении......Page 60 Пример размывания периодической структуры......Page 61 Эксперимент с двумя щелями......Page 62 Запись информации во внутреннем состоянии......Page 65 Схема эксперимента......Page 66 Объяснение квантовой корреляцией......Page 68 Анализ неопределенностей в эксперименте......Page 69 СН для данного эксперимента......Page 76 Комментарии......Page 78 Часть II. Непрерывные квантовые измерения: теория......Page 80 Глава 4. Непрерывные измерения: общая идея......Page 81 Теория эффекта Зенона......Page 82 Экспериментальная проверка......Page 85 Нечеткое (мягкое) непрерывное измерение......Page 87 Модель квантовой диффузии......Page 89 Модель измерения......Page 90 Совершенствование модели: время измеряется......Page 92 Комментарии......Page 95 Глава 5. Непрерывные измерения: феноменология......Page 96 Теория амплитуд Фейнмана......Page 97 Ограниченные интегралы по путям (ОИП)......Page 99 Комплексный эффективный гамильтониан......Page 102 Ограниченные интегралы по путям и уравнения для матрицы плотности......Page 106 Отношение между ОИП и уравнением для матрицы плотности......Page 108 Неминимально возмущающий мониторинг......Page 110 Квантовые коридоры для конечного разрешения времени......Page 111 Модель измерения с конечным разрешением времени......Page 113 Другие подходы к непрерывным измерениям......Page 116 Обзор феноменологических подходов......Page 117 Стохастическое уравнение......Page 120 Совместные истории......Page 121 Комментарии......Page 124 Особенности метода квантовых коридоров......Page 126 ОИП и обоснование интегралов по путям......Page 128 Формулировка проблемы......Page 131 Вывод ПНД......Page 132 Квантовый измерительный шум как фиктивная сила......Page 136 КН наблюдаемые......Page 137 Соотношение неопределенностей для непрерывных измерений......Page 139 Комментарии......Page 141 Часть III. Непрерывные квантовые измерения: приложения......Page 142 Глава 7. Мониторинг энергии......Page 143 Мониторинг энергии......Page 144 Распределение вероятностей......Page 146 Различные режимы измерения......Page 147 Мониторинг межуровневого перехода......Page 150 Два предельных случая......Page 152 Надежность в промежуточных режимах......Page 154 Зависимость от нечеткости......Page 155 Долгое непрерывное измерение......Page 156 Комментарии......Page 158 Глава 8. Мониторинг серией наблюдений......Page 159 Общая схема реализации измерения......Page 160 Модель элементарного наблюдения......Page 161 Эволюция состояния в серии наблюдений......Page 164 Сравнение с феноменологическим подходом......Page 166 Параметры модели......Page 169 Обсуждение......Page 171 Глава 9. Эффект Зенона в пассивной схеме......Page 173 Пассивные схемы эффекта Зенона......Page 174 Квантово-оптическое рассмотрение......Page 176 Сравнение с повторными измерениями......Page 178 Метод комплексного гамильтониана......Page 180 Похожие системы......Page 181 Заключение......Page 182 Часть IV. Концептуальные проблемы и перспективы......Page 184 Замкнутая квантовая механика......Page 185 Информационный подход к измерениям......Page 187 Замкнутые или открытые системы?......Page 188 Классические черты квантового мира......Page 190 Глава 11. Заключение: новые перспективы......Page 194 Состояние подсистемы......Page 196 Интерпретация матрицы плотности......Page 198 Разложение матрицы плотности......Page 199 Соотношение неопределенностей......Page 201 Пропагаторы и интегралы по путям......Page 203 Определение интеграла по путям......Page 204 Гауссовы интегралы по путям......Page 207 Библиография......Page 211