Dynamic reduction to stationary states in quantum measurements

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

Background and Objectives: According to the quantum theory, a change in the states of a quantum system occurs either by continuous deterministic evolution or by almost instantaneous probabilistic projection into its own stationary states as a result of interaction with a classical measuring device. In the theory of quantum measurement, such projection can be carried out both at the beginning and at the end of the measuring chain. In the latter case, а paradoxical theoretical conclusion may arise that selection of the state to which reduction leads can only occur in the mind of the observer. This article proposes a model of measurements in which selection occurs dynamically in the quantum system itself being measured. Methods: A dynamic model of wave function reduction under quantum measurement is proposed. The reduction to a stationary state as a gate process was simulated, including evolution according to the Schrodinger equation and periodic zeroing of the imaginary part of the wave function. Conclusion: Modeling of dynamic reduction to various stationary states of a particle in a potential box and an oscillator has shown that the reduction occurs on a time scale of the order of several tens of the periods of oscillation of the ground state. Moreover, within the framework of this measurement model, the Zeno effect of freezing а resonant quantum transition has been confirmed. If a state decays, measurement cannot prevent decay, but it can slow it down. It is important that during dynamic measurement, the selection of the measured state is present in the measurement itself and leads to a result recorded by the device before the observer. We can also say that the Schrodinger equation is compatible with procedures for reduction of quantum states.

Sobre autores

Valery Tsoy

Saratov State University

ORCID ID: 0000-0001-8055-4385
410012, Russia, Saratov, Astrakhanskaya street, 83

Bibliografia

  1. Нейман фон И. Математические основы квантовой механики. М. : Наука, 1964. 367 с.
  2. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Квантовая механика. М. : Наука, 1989. 768 с.
  3. Садбери А. Квантовая механика и физика элементарных частиц. М. : Мир, 1989. 485 с.
  4. Клышко Д. Н. Основные понятия квантовой физики с операциональной точки зрения // УФН. 1998. Т. 168. С. 975–1015. https://doi.org/10.3367/UFNr.0168.199809d.0975
  5. Менский М. Б. Квантовые измерения и декогеренция. Модели и феноменология. М. : Физматлит, 2001. 232 с.
  6. Воронцов Ю. И. Стандартные квантовые пределы погрешностей измерений и методы их преодоления // УФН. 1994. Т. 164. С. 89–104. https://doi.org/10.3367/UFNr.0164.199401d.0089
  7. Давыдов А. С. Квантовая механика. М. : Наука, 1973. 704 с.
  8. Виницкий С. И., Пузынин И. В., Селин А. В. Численное решение нестационарного уравнения Шредингера с повышенной точностью. Препринт ОИЯИР 11-98-44. 27. Дубна, 1998. 14 с.
  9. Халфин Л. А. Квантовый эффект Зенона // УФН. 1990. Т. 160. С. 185–188. https://doi.org/10.3367/UFNr.0160.199010j.0185
  10. Цой В. И. Приготовление и считывание кубита на частице в потенциальной яме // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия : Физика. 2021. Т. 21, вып. 3. С. 293–298. https://doi.org/10.18500/1817-3020-2021-21-3-293-298
  11. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике : в 9 т. М. : Мир, 1967. Т. 8. 269 с.
  12. Валиев К. А. Квантовые компьютеры и квантовые вычисления // УФН. 2005. Т. 175. С. 3–39. https://doi.org/10.3367/UFNr.0175.200501a.0003

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».