混沌干涉与量子 - 经典对应：退相干与态混合机制

著名的 Niels Bohr 量子 - 经典对应原理指出，经典力学是更普遍的量子力学的极限情况。这意味着“在某些条件下”，量子运动定律等同于经典定律。其中一个条件相当明显：相应的经典作用量应远大于 Planck 常数。但这一条件并不充分。量子干涉效应的抑制（“退相干”）对于理解 Bohr 原理至关重要。尽管该问题本质上具有相当普遍的性质，但在非线性经典混沌量子系统的情形下具有特殊意义。虽然相位关联的快速衰减是经典动力学混沌的基本特征，但“量子混沌”本身并不能破坏量子相位相干性。严格来说，任何初始纯量子态在任意长时间的幺正演化过程中仍保持纯态。基本上，非相干混合态的形成（退相干）仅源于混合初始态的制备过程或与噪声环境的相互作用。正是退相干架起了量子世界与经典世界之间的桥梁。本文详细分析了 Peres 保真度、态纯度、Shannon 熵和 von Neumann 熵的时间行为特性。我们展示了退相干在周期驱动系统中的表现方式，这些系统可与离子阱中的 Ramsey 型干涉实验相关联。最后，讨论了由与无序环境相互作用引起的弹道电子量子输运中的退相干现象。