退相干引发的奇点涌现：量子灾变
量子气体
2019-12-18 v2 量子物理
摘要
我们使用主方程研究两个耦合的宏观量子系统（例如，由两个玻色-爱因斯坦凝聚体构成的约瑟夫森结，或囚禁离子系综的两个自旋态）在弱连续测量下的动力学。如果两个系统之间的耦合突然开启，由此产生的动力学会在数差概率分布中导致焦散（折叠和尖点灾变），同时测量逐渐诱导量子到经典的过渡。退相干常被用来帮助解决与宏观量子力学相关的悖论，但此处恰恰相反，焦散在量子（多粒子）理论中表现良好，而在经典（平均场）理论中发散。因此，焦散代表了退相干似乎不可避免导向的经典理论的失效。我们发现测量反作用在软化由此产生的奇点方面起着关键作用，并计算了对Arnol'd指数的修正，该指数支配着焦散振幅随原子数的标度。Arnol'd指数充当量子动力学中奇点形成的临界指数，其因系统开放性质而产生的修正，类似于开放系统中发生的相变临界指数的修正。
引用
@article{arxiv.1609.05602,
title = {Emergence of singularities from decoherence: Quantum catastrophes},
author = {Aaron Z. Goldberg and Asma Al-Qasimi and J. Mumford and D. H. J. O'Dell},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.05602},
year = {2019}
}
备注
14 pages, 8 figures. New version has a fourth author and introduces the idea of the modification of the Arnold scaling exponent by decoherence