Quantum mechanics & the big world: order, broken symmetry and coherence in quantum many-body systems

Contents......Page 6
I Preface......Page 10
1 Introduction......Page 11
2 The Fundamental Issue......Page 14
2.1 Intuition......Page 15
2.1.1 TheWavefunction......Page 16
2.1.2 Complementarity......Page 17
2.2 Interpretations......Page 19
2.2.1 The Copenhagen Interpretation......Page 20
2.2.2 The Statistical Interpretation......Page 21
2.2.3 TheManyWorlds Interpretation......Page 22
2.3 Symmetry Breaking......Page 23
II Quantum Mechanics in the Big World......Page 26
1.1 Titanium Pyroxene......Page 27
2.1 Experimental Data......Page 30
2.2 Calculational Data......Page 31
2.3 TheModel......Page 32
2.3.1 Crystal Field and Inter Chain Interactions......Page 33
2.4.1 Ignoring Quantum Fluctuations......Page 34
2.4.2 Including QuantumFluctuations......Page 36
2.5 The Results......Page 38
Conclusions......Page 41
III Quantum Mechanics of the Big World......Page 42
1.1 Qubits......Page 43
2.1 Spontaneous Symmetry Breaking......Page 46
2.2 Decoherence......Page 50
2.2.1 The Interstitial Excitation......Page 52
2.2.2 GoldstoneModes......Page 53
3 The Lieb-Mattis model......Page 56
3.1 Breaking the Symmetry......Page 58
3.2 TheMany-Spin Qubit......Page 62
3.2.1 Preparing the Initial State......Page 64
3.2.2 Time Evolution and Decoherence......Page 66
3.3 Special Situations......Page 67
3.3.1 Simulated High Temperature......Page 68
3.3.3 Recurrence......Page 69
4 The Superconductor......Page 70
4.1 The Josephson Junction Array......Page 71
4.2 The Local Pairing Superconductor......Page 73
4.2.1 The Thin Spectrum......Page 76
4.2.2 Breaking the Symmetry......Page 79
4.2.3 The Gauge Volume......Page 81
4.2.4 Decoherence......Page 83
4.3 The BCS Superconductor......Page 85
4.3.1 Reintroducing Kinetic Energy......Page 88
5 Conclusions......Page 91
IV Quantum Mechanics or the Big World......Page 94
1.1 The Collapse Process......Page 95
2.1 Superposed Gravitational Fields......Page 97
2.1.1 Approximate Pointwise Identification......Page 98
2.2 The Schrödinger-Newton Equation......Page 100
3.1 The Flux Qubit......Page 102
3.1.1 Trains andWagons......Page 103
3.2 Self Energy......Page 104
3.2.1 Alternative Approaches......Page 105
3.2.2 The Collapse Time......Page 108
3.3.1 The Gravitational Self Energy......Page 110
3.3.2 The Qubit Collapse Time......Page 114
4 Time Evolution......Page 117
4.1.1 The General Two State Time Evolution......Page 118
4.1.2 Specific Time Evolutions......Page 119
4.2 A Three State Measurement......Page 125
4.2.1 Born’s Rule......Page 127
4.3 The Requirement of Statistics......Page 129
5.1 Penrose’s Idea......Page 131
5.2 Combining Ideas......Page 132
V Epilogue......Page 134
1.1 QuantumMechanics in the BigWorld......Page 135
1.2 QuantumMechanics of the BigWorld......Page 136
1.3 QuantumMechanics or the BigWorld......Page 137
Appendices......Page 141
Bibliography......Page 148
Index......Page 156
Nederlandse Samenvatting......Page 160
Curriculum Vitae......Page 166
List of Publications......Page 168