Comment un système interagit-il avec l’environnement en mécanique quantique? Quand cette interaction aurait-elle lieu? Qu’Est-ce que c’est?

user55624

Comment un système interagit-il avec l’environnement en mécanique quantique? Quand cette interaction aurait-elle lieu? Qu’Est-ce que c’est?


Comme le titre l’indique, comment un système interagit-il avec l’environnement? Je me rends compte que cette interaction peut entraîner une réduction des termes d’interférence et des termes non diagonaux dans la matrice de densité (décohérence quantique). Mais quelle est exactement cette interaction du système et de l’environnement? Quel serait l’exemple de cette interaction et quand cette interaction se produit-elle?

Anna v

Cela n’a pas beaucoup de sens, car la mécanique quantique concerne de très petites dimensions, et « système » et « environnement » sont des mots génériques pour de grands ensembles de particules de ces petites dimensions. Le formalisme de la matrice de densité a été développé à cet effet. Qu’entendez-vous par «système» et «environnement»?

user55624

Par exemple, Lubos Motl, dans son blog motls.blogspot.kr/2009/09/… , parle d’interaction. « En général, les états des photons ne sont pas exactement orthogonaux. Mais lorsque vous calculez la vitesse à laquelle le processus détruit les éléments hors diagonale de la matrice de densité, il est extrêmement rapide. Même les interactions avec le fond cosmique micro-ondes sont suffisantes pour une très petite tache de poussière à décohérer en une infime fraction de seconde. « 

user55624

Si les fonctions d’onde de deux « systèmes » (enfin, mettons de côté QFT pour l’instant) n’ont pas été connectées avant l’interaction, comment interagissent-elles vraiment? Existe-t-il une sorte de fonction d’onde de l’univers entier (fonction d’onde universelle) qui explique comment les choses se produisent ensemble non localement ou localement? Ou existe-t-il une théorie qui parle de la façon dont ces interactions auront lieu entre des fonctions d’onde distinctes?

Anna v

A ce niveau avec les échanges de photons, il n’y a rien d’autre à longue distance et aussi fort, non?

Trimok

C’est tout le contraire: la décohérence détruit les interférences et les termes non diagonaux dans la matrice à densité réduite …

Réponses


 yuggib

L’évolution quantique dans les systèmes ouverts n’est pas unitaire et est effectivement décrite, généralement, par l’ équation principale de Lindblad . Il fournit une bonne description, par exemple, de la modélisation de la perte de cavité dans un système d’atomes interagissant avec le rayonnement (voir cet article ).

Bulle

Pas tout à fait habituellement! Lindblad nécessite plusieurs hypothèses, dont Born-Markov, l’approximation des ondes rotatives, etc.

yuggib

@Bubble Si vous voulez que l’évolution d’un état quantique préserve les traces et soit toujours positive (deux hypothèses raisonnables pour donner une interprétation probabiliste aux états), alors il doit obéir à une équation de type Lindblad, comme l’a montré Lindblad dans son article original (au moins pour les générateurs bornés). Je ne parlais pas de procédures de trace partielle mais de description de la dynamique d’un système ouvert.

Bulle

oui a


 Bulle

L’interaction entre le système et l’environnement est vraiment n’importe quelle ancienne interaction que vous aimez. Par exemple, si vous pouvez avoir un couplage électron-EM, ou une interaction spin-spin ou autre chose. La clé de la décohérence est qu’une fois que vous écrivez l’hamiltonien pour l’ensemble du système + environnement, vous tracez les degrés de liberté de l’environnement – cela correspond à l’ignorance des propriétés microscopiques de l’environnement. @yuggib a déclaré que l’équation principale de Lindblad décrit généralement des systèmes quantiques ouverts, ce qui n’est pas tout à fait vrai. Lindblad est très spécial et agréable (il définit une carte de conservation des traces complètement positive et est markovien), mais la décohérence (et la thermalisation!) Est un processus assez générique et ne se produit que dans des circonstances très spéciales.

EDIT: Maintenant, je vois dans vos commentaires que vous êtes confus au sujet de la localité d’interaction. L’interaction entre le système et l’environnement peut être parfaitement locale, par exemple, vous avez une chaîne de spin couplée uniquement à un site à l’environnement. Le système n’a pas besoin d’interagir avec tous (ou même plusieurs) degrés de liberté de l’ensemble de l’environnement pour la décohérence. Ce dont vous avez besoin, c’est que l’environnement soit très grand par rapport au système.

 

#en, aurait-elle, avec, c’est, cette, comment, interaction, interagit-il, L’environnement, lieu, mécanique, qu’est-ce, quand, quantique, que, système, un

 

google

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *