探针所见的量子态：空间区域的偏迹
量子物理
2024-03-18 v1
摘要
偏迹操作通常在复合量子系统中被考虑，用于将状态约化到单个子系统上。该操作在退相干效应和量子测量中起着关键作用。然而，偏迹操作可以在更一般的情形下定义。特别地，它可以用于将（单个或多个量子实体的）量子态限制在空间的特定区域，而将宇宙的其余部分视为环境。约化态随后被解释为可由具有有限空间范围的理想探针探测到的状态。本文研究了定义在 Fock 希尔伯特空间上的系统的此类操作。计算了约化密度矩阵的一般表达式，并将其应用于若干案例研究：数算符的本征态、相干态和热态。这些态表现出截然不同的行为。特别地，(i) 数算符的本征态会发生退相干效应；(ii) 相干态或热态保持相干或热态，但其振幅/温度因场与感兴趣区域之间的重叠而发生了非平凡的衰减。
引用
@article{arxiv.2403.10501,
title = {Quantum States Seen by a Probe: Partial Trace Over a Region of Space},
author = {Quentin Ansel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.10501},
year = {2024}
}