Вход или Регистрация
| СТАТЬИ
И ПУБЛИКАЦИИ
Вход или Регистрация |
ПОМОЩЬ В ПАТЕНТОВАНИИ | НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ | Научно-техническая
библиотека |
Квантовая механика
АТЕМПОРАЛИЗАЦИЯ КВАНТОВЫХ ОБЪЕКТОВАТЕМПОРАЛИЗАЦИЯ КВАНТОВЫХ ОБЪЕКТОВ
© Фейгин О. О.
Контакт с автором: fond@online.kharkiv.com
Концептуализируются атемпоральные представления для суперпозиционных состояний квантовых микрообъектов в Релятивистской Квантовой Хронофизике /РХКФ/. Анализируются запутанные состояния хроноквантовых систем и редукция волновых функций в РКХФ. Сопоставляется креативность Объективной Локальной Квантовой Теории /ОЛКТ/, РКХФ и стандартных квантовомеханических представлений для макроскопических квантовых эффектов. Реинтерпретируется хроноквантовые явления суперпозиции макроскопически различимых состояний, декогеренции и унитарного наложения.
Парадигма РКХФ формировалась при исследовании концептуальных проблем квантовомеханической причинности, соответствия, дополнительности и наблюдаемости путем опосредования принципа атемпоральной суперпозиции и редукции волновых функций [1-3]. В РКХФ реинтерпретируется отдельные положения ОЛКТ в форме детерминации событий на Планковских временных эквидистанциях рандомизированного континуума Минковского [6-10].
Для стандартной квантовой теории /СКТ/ и отчасти ОЛКТ можно считать характерным, что кинетика пси-функций включает корреляцию неадекватных волновых состояний для взаимодействующих квантовых подсистем с инициацией факторизованных состояний {x} и {y}:
|X> = |x>|y> = const {|x(1)>|y(1)> + |x(2)>|y(2)>}. (1)
В РКХФ аналогичное место занимает атемпоральная корреляция (символ “||”):
|X> = |x[t(2)]>||x[t(1)]>; |X> = const {|x*[t(1)]>||x[t(1)]> + |x*[t(2)]>||x[t(2)]>}. (2)
Базис корреляционных процессов, входящих в (2) содержит набор представлений об атемпоральном самосогласовании дуплета с запаздыванием, синглета с опережением или триплета состояний квантового объекта [4,5,7].
В СКТ состояния пси-функции микроскопических систем принимаются недетерминировано
скоррелированными:
|x(i)> => |y(i)>, (i = 1, 2). (3)
Специфика хроноквантовой локализации проявляется в метаморфозах квантового ансамбля: параметрический индетерминизм => квантовая корреляция => запутанное состояние -
|X> = const {|x(i)>|y(i)> + |x(i)>|y(i)>}; (4)
где |x(i)> и |y(i)> i-частицы в запутанном состоянии. СКТ предсказывает здесь возможность взаимокорреляции проекционных параметров при дистанциирования микрообъектов. При этом фиксация проекций гомогенных параметров на различные оси по стандартным правилам квантовой механики соответствует вероятности двух альтернатив квантовомеханических расчетов в предположении, что наблюдаемые свойства не существовали до наблюдения. Хронодискретная реинтерпретация инволюций квантовых микросистем основывается на темпоральных параметрических проекциях в границах отдельного хронокванта на детерминированной экзестивной стреле субстанционального времени [8-12].
В трактовке СКТ корреляционные эксперименты подтверждают нарушение неравенств ОЛКТ, доказывая, что микроскопическим системам несопоставимы объективно существующие состояния и демонстрируют квантовую нелокальность на макродистанциях. События, разделенные пространственноподобными интервалами, взаимно коррелируются с заменой причинноследственных связей отношениями корреляции.
Концептуализация континуума Минковского в РКХФ касается понятий времениподобных и пространственноподобных интервалов:
S^2 = (c ∆t)^2 - ∆X^2 = (c* ∆t)^2 – (V ∆t)^2;
T^2 = ∆t^2 – (∆X / c)^2 = (∆X / V)^2 - (∆X / c*)^2. (5)
В РКХФ можно ввести преобразования координат для движения во времени при атемпоральной делокализации:
q(x, y, z) = q*(x’, y’, z’);
t = t* - q*(x’, y’, z’). (6)
Соответственно, интервалы (5) принимают вид:
S(t)^2 = ∆q(x, y, z)^2 - (c* ∆t)^2 = (V ∆t)^2 - (c* ∆t)^2;
T(t)^2 = [q(x, y, z) c*]^2 - ∆t^2 = [q(x, y, z) c*]^2 - [q(x, y, z) V]^2. (7)
Известно, что пространство состояний квантовомеханической системы линейно. Это значит, что наряду с состояниями |w(1)>, |w(2)> возможна их линейная комбинационная суперпозиция - c(1)|w(1)>+c(2)|w(2)> с комплексными коэффициентами c(1), c(2) [9]. Исходя из ранее полученных дискретнотемпоральных реинтерпретаций [2,3] основных уравнений квантовой механики для транстемпоральной матрицы можно достаточно корректно ввести понятия об одномерной линеаризации:
<T(b)|T(b-a)|T(a)> = <T(n+1)|T(n)|T(n-1)> => |T(b-a)> = S |T(n)> <T(n)|T(b-a)> = S |T(n)> C(n). (8)
Здесь наблюдаются признаки квантовомеханического парадокса детекции суперпозиционных состояний при макроскопических наблюдениях. В СКТ это переход с усилением: микросуперпозиция => макросуперпозиция. Принцип усиления превращает суперпозицию состояний микросистемы в макросистему при квантовых измерениях с образованием запутанных состояний с макроскопическим количеством подсистемных степеней свободы. При усилении суперпозиционная квантовая система взаимодействует с другими степенями свободы с корреляционным квантовым запутыванием. Процесс продолжается с взаимодействием все большего количества систем, включающих огромное число степеней свободы. Результирующее состояние интерпретируется, как суперпозиция макроскопически различимых состояний макроскопической системы.
Предположим, что квантовая система w находится в состоянии суперпозиции c(1)|w(1)>+c(2)|w(2)>. Пусть эта система провзаимодействовала с некоторой другой системой a. При заданном начальном состоянии |a(0)> системы a результат взаимодействия зависит от состояния системы w. Мы будем рассматривать лишь такое взаимодействие, которое приводит к различению между состояниями |w(1)> и |w(2)> и при этом не меняет этих состояний. Именно такое взаимодействие характерно для ситуаций, которые можно назвать измерением, характеризуемое проекторами |w(1) X w(1)| и |w(2) X w(2). "Различение" означает, что конечные состояния системы A, соответствующие начальным состояниям |w(1)> и |w(2)> системы w различны. Переход, вызванный таким взаимодействием, можно сопоставить действию группы унитарных хроноквантовых операторов:
|w(1)|A(0)> => |w(1)|A(1)>;
|w(2)>A(0)> => |w(2)|A(2)> (9).
В силу линейности данных хронооператоров начальное состояние c(1)|w(1)>+c(2)|w(2)> системы W переходит в
{c(1)|w(1)> + c(2)|w(2)} x |A(0)> => c(1)|w(1)|A(1) + c(2)|w(2)|A(2)> (10).
Итоговое выражение (10) соответствует запутанному состоянию систем W и A, распространяемому на большее число систем с расширенными степенями свободы A, B, C, ..., Z. При этом исходная система W может взаимодействовать лишь с некоторыми из них, распространяя взаимодействие на остальные. Причем, информация о состоянии системы W будет записана в состояниях всех остальных рассматриваемых систем. Если предположить, что состояние системы W не меняется, а состояния остальных систем различаются между состояниями |w(1)> и |w(2)>, то в результате взаимодействия будет возможен переход
|w(1)>|A(0)>|B(0)>|C(0)>...|Z(0)> =>|w(1)>|A(1)>|B(1)>|C(1)>...|Z(1)>;
|w(2)>|A(0)>|B(0)>|C(0)>...|Z(0)> => |w(2)>|A(2)>|B(2)>|C(2)>...|Z(2)> (11).
Тогда в силу линейности оператора эволюции суперпозиция состояний |w(1)> и |w(2)> системы W вызывает переход
{c(1)|w(1)> + c(2)|w(2)>}| |w(2)>|A(0)>|B(0)>|C(0)>...|Z(0)> => c(1)|w(1)>|A(1)>|B(1)>|C(1)>...|Z(1)> +
c(2)|w(2)>|A(2)>|B(2)>|C(2)>...|Z(2)> = c(1)|w(1)>|a(1)> + c(2)|w(2)>|a(2)> (12);
Для макросистем, участвующих во взаимодействии возникает запутывание системы W с макроскопической системой W(a), и образуется суперпозиция двух различимых состояний со степенями свободы, описываемыми различными пси-функциями и составляющая механизм усиления.
В СКТ суперпозиция существенна для систем со многими степенями свободы. Для РКХФ это актуализирует постановку наблюдений хроноквантовой суперпозиции состояний систем, состоящих из макроколичества элементов. Экспериментальная реализация этой программы состоит в том, что система должна быть хронометрирована для исключения суперпозиционных превращений в смеси за счет декогеренции хроноквантов. План экспериментов здесь может включать последовательное увеличение квантовых объектов в системе, в то же время необходима более глубокая реинтерпретация макроквантовых явлений сверхпроводимости, сверхтекучести и подпорогового тунелирования. Так, в сверхпроводящем кольце эффект Джозефсона может вызвать хроноциклическую квантовую суперпозицию встречных токов.
Следуя ОЛКТ усиление квантовой суперпозиции сопоставимо с существованием квантовых макроскопически различимых состояний, но при экспериментах наблюдается одно из таких состояний. Современная СКТ строит объяснения на понятии декогеренции при запутывании состояния квантовой системы с ее окружением. Процесс, переводящий исходное факторизованное состояние квантовой системы и ее окружения в запутанное состояние можно представить как
|W> = c(1)|w(1)>|A(1)> + c(2)|w(2)>|A(2)> (13).
Формула (13) определяет чистое состояние, выраженное вектором волновой функции, его также можно выразить в форме матрицы плотности. Изолированное состояние системы W описывает редуцированная матрица плотности, равная следу матрицы R по степеням свободы окружения А:
p = |c(1)|^2 |w(1) x w(1)| + |c(2)|^2 |w(2) x w(2)| + c(1) c(2)* |<A(2)|A(1)>|w(1) x w(2)| + c(2) c(1)* |<A(1)|A(2)>|w(2) x w(1)| (14).
Если состояния |A(1)> и |A(2)> макроскопически различимы, и их произведение ~ 0, то (14) переходит в
p = |c(1)|^2 |w(1) x w(1)| + |c(2)|^2 |w(2) x w(2)| (15).
Это смешанное состояние, интерпретируемое для микросистемы как вероятность |c(1)|^2 в состоянии |w(1)> и |c(2)|^2 в |w(2)>. Таким образом, возникновение смешанного состояния можно назвать декогеренцией c потерей информации об относительной фазе коэффициентов c(1) и c(2).
В СКТ различаются два типа состояний с адекватными матрицами плотности: собственные смешанные состояния замкнутой системы, для которых неизвестно, в каком из них находится система; несобственные редуцированные смешанные состояния при переходе от замкнутой системы к ее подсистеме. Различие здесь имеет смысл, если экспериментально контролируется не только квантовая система, но и ее окружение. Экспериментальная база системы в смешанном состоянии, не идентифицирует ее замкнутость со смесью, описывающей неполное знание или открытость вследствие запутывания системы с окружением. Невозможность опытного различения этих двух случаев непосредственно следует из того факта, что предсказания всех опытов, возможных в данной системе, выражаются через матрицу плотности этой же системы.
Переходя к РКХФ можно заметить, что дуальная недетерминированность скорости и координат микросистемы означает атемпоральную делокализацию на хроноквантовых эквидистанциях субстанциональной стрелы времени. В атемпоральной системе отсчета выделенного хронокванта существует вероятность локализационных процессов с адекватными матрицами плотности, при этом собственные смешанные состояния соответствуют нахождению объекта между хроноквантовыми интервалами [12-15]. Совершенно по иному ситуация будет выглядеть для несобственных редуцированных смешанных состояний представляющих собой спектральные значения из ОЛКТ и локализующихся в границах соответствующих хроноквантов [15-17]. Квантовомеханическая волновая пси-функция, реинтерпретируется в хронофизике, как задающая вероятность локализации микрообъекта на выделенном хроноквантовом интервале. Соответственно, амплитуды вероятности локализаций в операторном виде будут иметь вид
{T(b)} = <T(b)|T(a,b)|T(a)> = S <T(b)|T(i)><T(i)|T(a,b)|T(j)><T(j)|T(a)>;
<T(b)|T(a)> = S <T(b)|T(b-a)><T(b-a)|T(a)>; (16)
где T(a),T(a,b),T(b),T(i), T(j) – темпоральные оболочки конечных, переходных и промежуточных состояний, соответственно. Комплексное сопряжение амплитуд прямых и обратных переходов с точки зрения нерелятивистской СКТ есть результат приближения для бесконечно малых интервалов времени. Из (16) следует, что вероятностные процессы промежуточных локализаций можно представить как
<T(b)|T(a)> = S <T(b)|T(i)><T(i)|T(a)>;
<T(b)|T(j)> = S <T(b)|T(i)><T(i)|T(j)>; <T(j)|T(i)> = d(j,i); (17)
где E, t – энергия и время транстемпоральной локализации; h(e), h(t) – энерго - и хроноквантовые компоненты; d(j,i) – символ Кронекера.
По канонам СКТ система из чистого начального состояния переходит в смешанное состояние вследствие запутывания с окружением. В данном случае реинтерпретация РКХФ состоит в разделении квантовых темпоральных интервалов планковского масштаба для чистых и запутанных состояний. В СКТ суперпозиции состояний системы нет без ее окружения, а при атемпоральной интерпретации главный смысл придается самосогласованной суперпозиции микросистемы между ее состояниями в прошлом и будущем. Именно здесь просматриваются глубокие аналогии между ОЛКТ и РКХФ, т.к. отображения квантового объекта вперед и назад на хроноквант по стреле экзовремени принимаются как объективная реальность. Если состояния |w(1)> и |w(2)> ортогональны, то по СКТ после запутывания вся система с окружением переходит в смешанное состояние суперпозиции двух факторизованных состояний. Для выделенного классического квантового объекта это означает, что он находится в смешанном состоянии с вероятностями - |c(1)|^2 - целостности и |c(2)|^2 – распада, при этом причиной появления вероятностного распределения является суперпозиция, а не неполное знание о состояниях системы.
Таким образом, можно отметить, что если состояния некоторых степеней свободы существенно квантовых объектов не идентифицируются, то для их описания можно применить принципы РКХФ, заключающиеся в оптимизации идентификантов путем атемпоральной детерминации редуцированной матрицы плотности через ее след по всем степеням свободы для проективного “будущего” и “прошлого” в границах хроноквантовых эквидистанций. При этом перекрестные интерференционные члены матрицы будут содержать скалярные произведения для степеней свободы не верифицируемых атемпоральных событий. Из принципа унитарности вытекает, что по модули данных скалярных произведений <1, и полная вероятность (де)локализации события на стреле реляционно-субстанционального времени определяется рандомизированной суперпозицией всех темпоральных проекций “прошлого” и “будущего”. Если в состоянии суперпозиционного хроноквантового запутывания волновая функция не реализуется в локализационном процессе на последовательности темпоральных оболочек рандомизированного континуума, то состояние квантовой системы будет являться их смесью с принципиально не детерминируемым генезисом. Подобная ситуация требует очередного расширения аксиоматического базиса РКХФ в комплексе реинтерпретационных процедур для ОЛКТ и составляет следующий пункт развития теории атемпоральной физической реальности.
ЛИТЕРАТУРА
|
| О проекте | Контакты | Архив старого сайта |
Copyright © SciTecLibrary © 2000-2017 |
