No aprecio del todo lo que el descubrimiento del fenómeno de la decoherencia añade a la interpretación Copenaghen de la QM.
Seré más preciso: la interpretación de Copenaghen, si no me equivoco, se resume en los siguientes conceptos:
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La QM puede, y tiene que, predecir sólo las probabilidades de los resultados de las mediciones ("tiene que" porque las descripciones de la naturaleza como la clásica, en la que cada cantidad asume siempre un valor determinado, están en desacuerdo con nuestras observaciones experimentales actuales, como la violación de la desigualdad de Bell).
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Para hacer QM, utilizamos vectores de estado. Sin embargo, éstos no deben ser considerados como un verdadero entidad física sino que herramientas de manera similar a las distribuciones de probabilidad en la física clásica (Esto significa que en un experimento EPR, el cambio del estado vectorial que describe el qubit de Bob después de que Alice haya medido el suyo en una galaxia lejana no está en contraste con la relatividad).
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Las probabilidades se calculan mediante la regla de Born: el estado después de la medición es un estado propio del observable medido, y el resultado es el valor propio correspondiente.
Ahora la decoherencia: si se considera el universo dividido en un sistema de qubits (es decir, un sistema de dos niveles) el sistema (S), el aparato (A) y el resto (E) pueden dar una descripción dinámica QM de un proceso de medición en el qubit.
Inicialmente, el universo está en el estado $|\psi\rangle = (a |0 \rangle + b |1 \rangle)\ |A_0 \rangle | \text{rest} \rangle$ .
Si $|A_i \rangle $ son tales que pueden imprimir en el entorno, es decir, no se enredan con él, después de la evolución unitaria el sistema SA es descrito por la matriz: $\rho = |a|^2 |0\rangle\langle0||A_1\rangle\langle A_1| + |b|^2 |1\rangle\langle 1||A_2\rangle\langle A_2|$ .
Este análisis explica por qué a escalas macroscópicas la física clásica funciona, es decir, no vemos superposición de estados y las probabilidades no interfieren: la interacción del entorno hace evolucionar rápidamente los estados vectoriales hacia aquellos estados que pueden imprimir en el ambiente, o en la mezcla de ellos.
Esto es seguramente interesante por sí mismo, pero ¿hay algo más que entender de la decoherencia?
El hecho de que los estados de superposición se conviertan en mezclas de los estados propios del observable medido parece para explicar el "problema de la medición" (que en el paradigma de Copenaghen no es un problema en realidad, sino el supuesto más importante, como se indica en el punto 1 anterior) pero no lo hace: después de la evolución anterior el sistema es una mezcla clásica, pero las probabilidades siguen estando ahí. Explicar el problema de la medición significa encontrar una evolución que lleve al sistema al estado de resultado de forma determinista (en la interpretación de Copenaghen, esto se rechaza). Así que la decoherencia no explica la regla de reducción de Born.
Además, para interpretar la mezcla anterior como algo análogo a una mezcla clásica, debemos haber adoptado ya la regla de probabilidad de Born, por lo que la decoherencia tampoco la explica.
Resumiendo: habiendo adoptado la interpretación Copenaghen de la QM, la decoherencia explica en su marco la transición del mundo cuántico (superposición siempre posible, interferencias cuánticas) al mundo clásico (no hay estados del gato de Schroedinger, regla de Bayes), pero no sustituye ni explica ninguno de sus axiomas... ¿o sí?
