“¿Cómo se distingue el sistema que decohere de su entorno?

MARIO CASTAGNINO; SEBASTIAN FORTIN

Canela, Brasil

Congreso; VII Encuentro AFHIC; 2010

AFHIC

Según la posición ortodoxa (Zurek 1981, 1982, 1993, 2003, Paz & Zurek 2002), la decoherencia inducida por el entorno (EID: environment-induced decoherence) es el proceso cuántico que convierte un estado puro en un estado mezcla diagonal en una base bien definida. Esta “base privilegiada” define los candidatos a ser estados clásicos. Desde esta perspectiva, la decoherencia y la clasicidad que de ella se sigue son el resultado de la interacción entre un sistema cuántico abierto y su entorno.El enfoque EID ha sido aplicado a muchas áreas de la física, y recientemente su estudio ha cobrado especial relevancia en computación cuántica. No obstante, a pesar de su enorme éxito práctico, desde un punto de vista conceptual el enfoque EID aun enfrenta una dificultad que deriva de adoptar la perspectiva de los sistemas abiertos: el problema de definir el sistema que decohere. En efecto, puesto que el entorno puede ser externo o interno al sistema de interés, el enfoque EID no ofrece criterio alguno para decidir dónde ubicar el “corte” entre sistema y entorno. Zurek reconoce que esta carencia de criterio constituye una seria dificultad para su propuesta: “En particular, un tema que ha sido dado por sentado se está tornando amenazadoramente grande para la fundamentación del programa de la decoherencia como un todo. Es la cuestión de cuáles son los sistemas que juegan un papel crucial en todas las discusiones acerca de la clasicidad emergente. Este tema ha surgido hace ya tiempo, pero los progresos hasta el presente son, a lo sumo, lentos” (cf. Zurek 1998, p.122; para una discusión de esta cuestión, cf. Castagnino & Lombardi 2004).En trabajos previos (cf. Castagnino, Laura & Lombardi 2007, Castagnino, Fortin, Laura & Lombardi 2008) presentamos un marco teórico general para la decoherencia que, adoptando la perspectiva de los sistemas cerrados, engloba tanto al enfoque EID como a otros enfoques no ortodoxos. Desde esta perspectiva, hemos argumentado que el problema “amenazador” que presenta Zurek es en realidad un pseudo-problema, ya que la decoherencia es un fenómeno relativo a cada “descomposición” del sistema cerrado en sistema y entorno. Puesto que no hay descomposición privilegiada, no es necesario un criterio unívoco para discriminar entre el sistema y el entorno.En el presente trabajo argumentaremos en favor de esta tesis sobre la base del estudio de un sistema compuesto por dos conjuntos cuyas partículas no interactúan entre sí pero sí lo hacen con las partículas del otro conjunto. La decoherencia fue estudiada a partir de diferentes “cortes” del sistema completo. Mostraremos que algunos de los resultados obtenidos no pueden comprenderse desde una concepción “absoluta” de la decoherencia. Tales resultados requieren admitir que la decoherencia es un fenómeno relativo a cuáles son los grados de libertad del sistema cerrado completo que se consideran relevantes y cuáles se desprecian en cada caso.