A função de onda universal é globalmente coerente?
No artigo da Wikipedia sobre decoerência quântica , afirma que, apesar da decoerência criar a aparência de colapso da função de onda,
Uma superposição total da função de onda global ou universal ainda existe (e permanece coerente no nível global), mas seu destino final continua sendo uma questão interpretacional.
A maior parte disso faz sentido para mim, mas o que estou lutando contra é a afirmação feita entre parênteses. A função de onda universal é globalmente coerente?
À primeira vista, faz sentido que seja. Uma vez que a função de onda universal descreve tudo , não há nenhum ambiente externo com o qual ela possa interagir para causar descoerência. Por outro lado, o fato de ser globalmente coerente me levaria a acreditar que os diferentes estados quânticos globais do universo (descrevendo universos paralelos) podem interferir uns nos outros, o que duvido muito que seja o caso.
Eu fiz uma pergunta semelhante no contexto do experimento mental do Gato de Schrödinger e as respostas que obtive pareciam sugerir que um sistema quântico pode perder sua coerência global apenas interagindo com ele mesmo , o que também duvido muito que seja o caso.
o que estou perdendo? Talvez a relação entre a coerência dos estados quânticos e sua capacidade de interferir uns nos outros seja mais complicada do que eu pensava. Como é que isso funciona?
Edit: Estou ciente do fato de que o colapso da função de onda não ocorre sob a Interpretação de Muitos Mundos.
Respostas
Considerando apenas a interpretação de muitos mundos da teoria quântica.
Você pode pensar na função de onda universal como um estado puro (e se de alguma forma não for, basta adicionar qubits até que seja um) e sempre permanecer assim. Então, se você tem uma função de onda da forma$$|\Psi\rangle = \frac{1}{\sqrt{2}} \left(|\phi_{1}\rangle + |\phi_{2}\rangle \right)$$ então você pode encontrar $|\phi_{1}\rangle$ e $|\phi_{2}\rangle$ podem interferir uns com os outros como de costume.
Quando você começa a pensar sobre observadores, fica um pouco mais confuso, mas escrever a função de onda universal como: $$|\Psi(t)\rangle = \frac{1}{\sqrt{2}} \left(|o_{1}(t)\rangle\otimes |s_{1}(t)\rangle + |o_{2}(t)\rangle\otimes |s_{2}(t)\rangle \right).$$ Então a questão se torna, os sistemas podem $s_{j}$interferem um no outro, e a resposta é sim, mas apenas se / quando os dois observadores coincidem$$|o_{1}(t^*)\rangle = |o_{2}(t^*)\rangle.$$
Se isso acontecesse, independentemente do caminho que você seguisse, você teria exatamente os mesmos pensamentos neste momento. Também parece que isso só deve acontecer instantaneamente, no entanto, quando estamos às vezes perto$t^*$ nós sempre podemos expressar $|o_{j}\rangle$ como alguma soma do estado do observador no momento crítico $|0\rangle$ mais alguma pequena perturbação por estado $|j\rangle$ isso vai para zero quando $t\rightarrow t^*$.
Este argumento é bastante simplificado porque o observador é feito de muito além de trilhões de qubits e você provavelmente não precisa se preocupar com a ocorrência desse procedimento de looping e, em vez disso, só verá interferência se puder manter o acoplamento entre o observador e o sistema suficientemente pequeno (e por isso não vejo interferência surgindo devido a ramificações interferentes).
No MWI, o estado quântico total nunca entra em colapso. Veja isso:https://thereader.mitpress.mit.edu/the-many-worlds-theory/.
Os diferentes "ramos" do mundo podem e interferem uns com os outros. O interferômetro de dupla fenda é um exemplo claro: cada caminho que a partícula percorre representa um mundo diferente. Na verdade, acho que é correto dizer que toda interferência quântica constitui a interferência entre "mundos" alternativos.