量子开放系统的不确定性关系

我们推导了一个量子开放系统的不确定性关系，该系统由布朗粒子与有限温度下的量子振荡器热库相互作用组成。我们研究了环境的量子涨落和热涨落如何对系统正则变量的不确定性做出贡献。我们表明，在与热库（本文假设为欧姆型）接触后，系统在某个时间内从量子主导态演化为热主导态，该时间与量子到经典转变讨论中类似模型的退相干时间相同。这为环境诱导退相干过程中涉及的物理机制提供了一些见解。我们分别在高温和弱阻尼条件下获得了该广义不确定性关系的闭合解析表达式。我们还考虑了这些条件下任意压缩的初始态，并展示了压缩参数如何进入广义不确定性关系。利用这些结果，我们研究了系统从量子纯态到非平衡量子统计态再到平衡量子统计态的转变。这三个阶段分别以退相干时间和弛豫时间为标志。通过这些观察，我们阐明了量子统计力学两个基本假设成立时的物理条件。我们还评论了在许多量子到经典转变的退相干研究中“经典性”一词使用的不恰当性。