ユニバーサル波動関数はグローバルにコヒーレントですか？
量子デコヒーレンスに関するウィキペディアの記事では、デコヒーレンスが波動関数の崩壊の外観を作り出しているにもかかわらず、
グローバルまたはユニバーサル波動関数の完全な重ね合わせはまだ存在します（そしてグローバルレベルで一貫性を保ちます）が、その最終的な運命は解釈上の問題のままです。
これのほとんどは私には理にかなっていますが、私が苦労しているのは括弧内の主張です。ユニバーサル波動関数はグローバルにコヒーレントですか？
一見、それは理にかなっています。ユニバーサル波動関数はすべてを記述しているため、デコヒーレンスを引き起こすために相互作用する外部環境はありません。一方、それがグローバルにコヒーレントであるという事実は、宇宙の異なるグローバル量子状態（並列宇宙を記述する）が互いに干渉する可能性があると私に信じさせるでしょう、それは私が非常に疑わしい事実です。
私は尋ねた同様の質問をシュレーディンガーの猫のコンテキストで実験を考えて、私が得た回答は、量子システムは、単に相互作用することにより、グローバルな一貫性を失うことができることを示唆しているためにそこに見えた、それ自体でも非常に疑問場合であるI、。
何が足りないのですか？おそらく、量子状態のコヒーレンスとそれらが互いに干渉する能力との関係は、私が思っていたよりも複雑です。これはどのように作動しますか？
編集：私は波動関数の崩壊が多世界解釈の下で起こらないという事実を知っています。
回答
量子論の多世界解釈のみを考慮します。
ユニバーサル波動関数は純粋な状態と考えることができ（そうでない場合は、キュービットを1つになるまで追加するだけです）、常にその状態を維持します。したがって、次の形式の波動関数がある場合$$|\Psi\rangle = \frac{1}{\sqrt{2}} \left(|\phi_{1}\rangle + |\phi_{2}\rangle \right)$$ その後、あなたは見つけることができます $|\phi_{1}\rangle$ そして $|\phi_{2}\rangle$ 通常のように互いに干渉する可能性があります。
オブザーバーについて考え始めると、少し混乱しますが、ユニバーサル波動関数を次のように記述します。 $$|\Psi(t)\rangle = \frac{1}{\sqrt{2}} \left(|o_{1}(t)\rangle\otimes |s_{1}(t)\rangle + |o_{2}(t)\rangle\otimes |s_{2}(t)\rangle \right).$$ 次に、問題は、システムはできますか $s_{j}$互いに干渉し、答えはイエスですが、2人のオブザーバーが互いに一致する場合に限ります$$|o_{1}(t^*)\rangle = |o_{2}(t^*)\rangle.$$
これが起こった場合、あなたがどの道をたどったかに関係なく、あなたは現時点でまったく同じ考えを持っているでしょう。また、これは瞬時にのみ発生するはずですが、私たちが近くにいるときもあります$t^*$ 私たちはいつでも表現できます $|o_{j}\rangle$ 臨界時のオブザーバーの状態の合計として $|0\rangle$ プラス状態によるいくつかの小さな摂動 $|j\rangle$ それはゼロになります $t\rightarrow t^*$。
オブザーバーは数兆キュービットをはるかに超えて構成されているため、この議論はかなり単純化されています。したがって、このループ手順が発生することを心配する必要はなく、オブザーバーとシステム間の結合を維持できる場合にのみ干渉が発生します。十分に小さい（したがって、干渉するブランチによって発生する干渉は見られません）。
MWIでは、全量子状態が崩壊することはありません。これを参照してください：https://thereader.mitpress.mit.edu/the-many-worlds-theory/。
世界のさまざまな「ブランチ」は、互いに干渉する可能性があり、実際に干渉します。ダブルスリット干渉計は明確な例です。粒子がたどる各経路は異なる世界を表しています。実際、すべての量子干渉が代替の「世界」間の干渉を構成していると言うのは正しいと思います。