La mecánica cuántica en los grandes sistemas de

Question

Mirando a esta pregunta, tengo una pregunta relacionada: no hay duda de que QM da una imagen fiel del comportamiento de las partículas y los átomos.

La pregunta es, ¿hay alguna evidencia de que la teoría se mantiene intacto para sistemas con un número muy grande de partículas?

Answer 1

Si usted considere la posibilidad de hacer un simple libro de texto cuántica experimento que supuestamente implica partículas individuales, luego de un riguroso tratamiento no es necesario invocar la validez de la mecánica cuántica para objetos macroscópicos como macroscópicas de los dispositivos de medición van a estar involucrados. E. g. cuando se considera un interferómetro, parece que sólo está considerando cómo un único fotón se mueve a través del dispositivo, rebota o se mueve a través de divisores de haz e interfiere con la misma. Pero esto implica interacciones entre los fotones y los divisores de haz.

Cuando un fotón de luz rebota en un divisor de haz de sus cambios de ritmo, el divisor de haz absorbe la diferencia en el momento. Si la mecánica clásica eran exactamente válido para objetos macroscópicos, a continuación, este cambio de momentum, en principio, podría ser extraído desde el centro de masa impulso del interferómetro (uno puede imaginar un experimento de pensamiento, donde el interferómetro está flotando en un vacío perfecto en el espacio). Esto daría lugar a "de qué manera" la información que es inconsistente con la observación de un patrón de interferencia.

La solución a esta paradoja es que la mecánica cuántica también se aplica a la medición de los aparatos, el centro de masa impulso puede ser demostrado tener un mecánico-cuántica de la incertidumbre que es mucho más grande que la de los fotones de impulso. Es crucial que esta incertidumbre en el impulso es una verdadera mecánica cuántica incertidumbre y no simplemente una incertidumbre debido a la falta de conocimiento de una bien definida clásica impulso de la macroscópica del interferómetro.

Answer 2

Se podría argumentar que la electrónica orgánica (que tome ventaja de hibridación orbital de carbono, una puramente QM proceso) exhibe una macro de aplicación de QM (formando el principio de trabajo detrás de la pantalla OLED TV).

Las moléculas de carbono utilizadas contienen un gran número de partículas y presentan alta complejidad, que requieren una cantidad sustancial de aproximación a la hora de calcular wavefunctions. Esto a menudo se logra a través del modelo de Hückel de tomar ventaja de las simetrías en este tipo de estructuras.

Answer 3

Wojciech Zurek ha propuesto algunas interesantes física de einselection a lo largo de estas líneas. La idea es que hay algunos de selección de las bases de estados para sistemas grandes, el gran número de partículas grandes o acción $S = N\hbar$$N>>1$. No es en mi opinión una completa idea, para que se propone, en cierta manera, superselection tipo de principio de los estados basa en la escala. Como todavía no sabemos lo que el principio de escalado es y cómo sería realmente seleccione una base de los estados que está estable y "clásica."

La física de la conservación de bits cuánticos, que yo realmente prefiero ver como un principio de invariancia de enredo, nos dice que la superposición y el entrelazamiento de las fases se conservan, y el decoherent pérdida de enredo en una medición en última instancia, esto significa que la fase se pierde a un medio ambiente de estados cuánticos. Todavía existe, pero podemos no se de cuenta de ello. Tenemos la sensación de que la mecánica clásica es incorrecto dentro del dominio de lo muy pequeño. Es también de alguna manera se construye a partir de los sistemas cuánticos, tales como los átomos, lo que significa que la mecánica clásica es en algún nivel fundamental falso. Sin embargo, cerrar esa brecha es todavía un trabajo en progreso y lo ha sido por muchas décadas.