decoherence

• decoherence kimi zaman "quantum mekaniginin baska bir yorumu" diye kabul edilse de aslinda copenhag yorumu, gizli degiskenler veya coklu dunyalar yorumlarinin hic bir tanesi ile ters dusmez; dahasi bu "felsefi yorumlar"in aksine gozlenebilir sonuclari vardir. asagida yogunluk matrikslerini (bkz: density matrix) ro olarak ifade edip |1>|2> yerine kisaca 12, |1>|2><1|<2| yerine 12.12 deyip normalizasyon katsayilarini da es geccegim notasyon kolayligi icin. "|bu> da nedir" diyenler icin (bkz: bra ket notasyonu).
  
  diyelim ki cevrenin sahip olabilecegi yalnizca 3 enerji seviyesi ve 2 parcacik var. o zaman ro=11.11+12.12+13.13+... diye giden dokuz tane terim var. bu hal, maksimum miktarda karismis hal (bkz: mixed state). superpozisyon icinde olmaktan ziyade "ya oyle ya boyle ya da soyle..." durumunu ifade ediyor.
  
  simdi ilgilendigim kucumen parcacigin dalga fonksiyonu psi=a+b olsun. o zaman ro_parcacik=a.a+ab+b.a+b.b oluyor. bu hal de saf hal (bkz: pure state). halbuki simdi cevre ile kucumen parcacigi beraber dusunelim: ro_hepsi=(11+12+13+... )(a+b).(11+12+13+... )(a+b)=11a.11a+12a.11a+13a.11a+.... (18*18 terim)
  
  goruldugu uzere toplam yogunluk matriksi maksimum miktarda karismis degil. ama saf da degil. ancak cevre ile kucumenimiz arasina etkilesim koydugumuzda durum diagonale cok daha yaklasacak zaman gectikce. hatta biz buradaki ornekte yalnizca cevreye iki parcacik ve uc enerji seviyesi koyduk. bu sayilar arttikca kucumen parcacigimizin esamesi bile okunmayacak. yogunluk matriksi zirt diye diagonal oluverecek. biz de "parcacik su an hangi halde" sorusuna cevaben, cevre uzerinden trace alip "ya oyle ya boyle" diyecegiz. ("hem oyle hem boyle" degil)
  
  peki, soru: diyagonellik (karisik olma hali) sisteme ilk basta nereden geldi? cevre nicin kucumen parcacigimiz gibi saf halde degil de maksimum karismis halde?
  
  cevap: bizim bilgisizligimizden. cevrenin dalga fonksiyonu hakkinda hic bir sey bilmiyoruz, yalnizca enerji duzeylerini biliyoruz. o yuzden sicakliga gore bu duzeylere belli olasiliklar atfediyoruz. sicaklik, "kalabalik cevre hakkindaki bilgi yoklugumuz" demek.
  
  sonuc: eger cevrede bulunan her parcacigin halini tam olarak bilseydik cokme diye bir seyden bahsetmeyecektik (bkz: collapsation). sistem superpozisyondan hic cikmayacak, saf halde bulunacak, ve deterministik sekilde schrodinger denklemine gore evrilecekti.