為何鮮見量子力學教材中詳細介紹退相干?

有什麼介紹的比較詳細的教材嗎?


不只是退向乾的問題,事實上在很多較老的量子力學教材中連測量都是不怎麼講的,這方面喀興林的《高等量子力學》應該是一個比較典型的代表,作者從一開始就說我的這本書只關心量子力學那五條公理及其推導出的結果,至於五條公理之上的問題,諸如量子力學的詮釋問題等,都被刻意忽略了。因為這些東西爭議很大,缺乏統一的結論,並不適合寫入教材。

應該說這類教材應該就是典型的「shut up and calculate」,你會算就行了,這背後隱藏的奧秘就不要多想了。

但是這樣拖下去也不是辦法啊,calculate掌握了之後大家還是要問問題的:為什麼我們一測量,波函數就瞬間變成了測量物理量的本徵態?測量過程中到底發生了什麼?

所以在一些比較新的量子力學教材中,作者已經開始願意花費一定的篇幅去講述跟測量有關的問題。當然這也是拜科技進步所賜,過去幾十年間關於測量的研究取得了不小的進展,所以教材作者也確實有東西可講。

具體到題主想了解的退向干,我知道有一本量子力學教材堅持退向干詮釋,就是這書:

題主可以參考一下。

附上本書第九章目錄:

9 The measurement problem in quantum mechanics

9.1 Statement of the problem

9.2 A brief history of the problem

9.3 Schrodinger cats

9.4 Decoherence

9.5 Reversibility/irreversibility

9.6 Interaction-free measurement

9.7 Delayed-choice experiments

9.8 Quantum Zeno effect

9.9 Conditional measurements or postselection

9.10 Positive operator valued measure

9.11 Quantum non-demolition measurements

9.12 Decision and estimation theory

Summary

Problems

Further reading


推薦Schlosshauer 的「decoherence and the quantum-to-classical transition」,非常詳盡,並且好在深入淺出,只需要初等的量子力學基礎就可以了(熟悉線代、狄拉克符號)。


本科量子力學討論的基礎是封閉體系,所以體系的量子態可以用希爾伯特空間的向量表示(純態),而退相干一般討論的是開放的體系(假設你從來沒聽說過自洽歷史),因為只有被研究體系與環境發生糾纏才會導致退相干。對於開放體系,量子力學的基本假設都要發生改變,比如開放體系的量子態不能用希爾伯特空間的向量來描述(混態),比如開放體系的演化不是幺正的。所以在基本的量子力學不會涉及退相干,邏輯架構不同。

所以你只能在退相干的專著里找;退相干也是重新詮釋測量的方案,而這些又跟量子信息密切有關,所以量子信息的教材也會有;還有退相干跟糾纏是息息相關的,因此討論糾纏的地方也會涉及。


也不是完全沒有, 可以看看這個

https://ocw.mit.edu/courses/physics/8-06-quantum-physics-iii-spring-2016/lecture-notes/MIT8_06S16_chap3.pdf


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