なぜ世界は古典的に見えるか

量子力学入門　第10部 第5章 §10.5.3　★ 発展：デコヒーレンスによる古典性の創発（読み物）

デコヒーレンスの速さは系のサイズで爆発的に増える。環境粒子1個との散乱で which-path 情報が $\epsilon$ だけ漏れるとすると、$N$ 個との相互作用でコヒーレンスは $(1-\epsilon)^N$——塵の粒ほどの物体でも、空気分子や熱輻射光子との衝突レートは $10^{20}$ /s のオーダーで、マクロに離れた2位置の重ね合わせは $10^{-20}$ 秒よりずっと速く古典混合に潰れる。「Schrödinger の猫」が見えないのは重ね合わせの原理が破れるからではなく、猫が環境と即座にもつれて、干渉を見るために必要な情報が宇宙中に散逸するからである。しかも環境への漏れ方には選好がある：環境と可換に近い量（位置・エネルギー固有状態など）が生き残るポインター基底となり、「なぜ世界は位置の重ね合わせでなく位置の定まった姿で見えるか」まで説明が届く。デコヒーレンス理論は測定問題のすべてを解くわけではない（どの結果が選ばれるかは語らない）が、「古典性の出現」を力学の内側で説明する枠組みとして、量子情報・量子光学・重力の量子性の探索まで、現代物理の共通言語になっている。