经典域的条件涌现与量子历史的分支

我们概述了与封闭量子系统规则幺正演化相容的极简测量方案（MMS）。在该方法中，系统的一部分在信息上被隔离（受限），这导致经典域的自然涌现。该测量情景是环境诱导退相干的更简替代方案。在其基本版本中，MMS 涉及两个 ancilla 量子比特 $A$ 和 $X$，它们彼此纠缠并与系统 $S$ 纠缠。测量的信息或热力学代价由 $X$ 量子比特被隔离表示，即变得无法与系统其余部分未来相互作用。以该隔离为条件，扮演仪器角色的 $A$ 量子比特变为经典并记录测量结果。该过程可用于执行冯·诺依曼式投影测量或广义测量，后者对应于正算子值测度（POVM）。通过用不同的 $A$ 和 $X$ 量子比特多次重复同一广义测量，人们渐近地逼近由预测量过程所确定的基中的波函数坍缩。我们给出了经过 $N$ 次此类弱测量后提取的总信息的一个简单结果。基于 MMS，我们提出一种将量子系统历史映射到一组 $A$ 量子比特上的构造。它类似于量子力学（QM）的一致历史（CH）表述，但与之不同，且完全在常规 QM 内构建。特别地，CH 形式体系的一致性公设并非自动满足，而是一种涌现性质。即，每个测量事件对应于互斥经典实在的分支，其概率可加。然而在一般情况下，不同历史之间的叠加由历史密度矩阵决定。