Les paradis artificiels

24 Jun, 2008

Wojciech Zurek: Decoherence and Beyond

L'altre dia vaig escriure un breu resum de les classes de la Barbara Terhal sobre Fault Tolerant Quantum Computation dins la Michigan Quantum Summer School. Com deia, també van ser molt interessants les classes d'en Wojciech Zurek sobre Decoherència. La veritat és que ja venia força ben predisposat per a les seves classes. Zurek és el responsable, junt amb Wooters, del no-cloning theorem (es necessita subscripció) segons el qual és impossible copiar un estat quàntic desconegut.

Wojciech Zurek: Decoherence and Beyond talk. Photo by Maxime Boissonneault.Anem al gra. La setmana passada Zurek va donar tres classes amb el títol Decoherence and Beyond. La decoherència en un sistema quàntic és el procés en el qual el sistema interacciona amb el seu entorn, de manera que el seu estat esdevé mescla. D'aquesta manera, la "igualtat" en les superposicions quàntiques només és certa per a sistemes aïllats. Quan interacciona amb el medi, en canvi, cal considerar l'estabilitat.

La decoherència es pot veure com una mesura que fa l'entorn sobre el sistema. Quan existeix algun procés de decoherència, les correlacions clàssiques es mantenen però l'entanglement desapareix. Si el nostre sistema venia descrit per una matriu densitat, només els elements diagonals sobreviuen, mentres que els altres tendeixen a zero. És a dir, fa que l'estat esdevingui més mescla.

Hi ha uns estats, però, que quan interaccionen amb l'entron no s'hi entrellacen, no queden pertorbats. Són els estats punter (pointer states). Les correlacions amb ells queden preservades encara que el sistema interaccioni amb l'entorn.

Els estats punters, doncs, poden sobreviure a decoherència. Però segueixen sent estats quàntics, i per tant són perturbats per una mesura directa. Són només "informació", no existeixen realment. I això porta al que Zurek explicava com a Quantum Darwinism, Darwinisme Quàntic. Què és doncs el que fa que els estats macroscòpics siguin fàcils de trobar, el que permet un estat objectiu? Que molts observadors poden estar d'acord amb els seus resultats. En el Darwinisme Quàntic, utilitzem l'entron com un canal per mesura el sistema. És a dir, mesurem el que l'entron coneix del sistema. La informació esdevé objectiva perquè l'entron en pot fer moltes còpies: és la informació codificada en els estats punter (que són els únics que sobreviuen la decoherència).

Això van ser el que Zurek va explicar en les seves dues primeres classes. La tercera portava per títol Quantum origins of information and ignorance, i l'intentaré comentar ben aviat.


Comentaris


Afegeix un comentari






Powered by LifeType