Dekoherensi (Esai)

Oleh: H.D. Zeh
8 Maret 2012
(Sumber: www.decoherence.de)

Intisari konsep dekoherensi
Kini dokeherensi kerap diidentikkan dengan fenomena tertentu yang teramati secara eksperimen atau relevan secara praktek untuk alasan lain. Ini mungkin sejalan dengan pendekatan operasional terhadap fisika quantum, tapi tidak memberitahu kita apa-apa tentang landasan konsep ini dalam formalisme mapan yang melahirkannya.

Fenomena jenis kedua lebih dikenal melalui upaya-upaya realisasi komputer quantum, di mana dekoherensi dianggap sebagai “distorsi” tak dikehendaki yang disebabkan oleh lingkungan. Gambaran ini telah melahirkan berbagai upaya gagal untuk mengkonstruksi “kode koreksi galat” dengan memanfaatkan simpanan informasi redundan sebagaimana pada komputer klasik. Mereka hampir tidak mungkin sukses karena (1) status-status quantum tak dapat dikloning, (2) dekoherensi tulen adalah proses tak terbalikkan (irreversible process). Hanya “dokeherensi virtual” yang dapat dibalik secara praktek, didefinisikan melalui lingkungan mikroskopis tak realistis. Keterbalikkan serupa dipakai dalam pengukuran pilihan tertunda (delayed choice measurement) atau disebut penghapus quantum, di mana pengukuran virtual “dibatalkan” (bandingkan ini). Di sisi lain, eksperimen penting yang telah mengkonfirmasi fenomena dekoherensi memperagakan lenyapnya pola interferensi teramati, biasanya untuk objek-objek mesoskopis yang lingkungan efektifnya dapat diubah-ubah agar mempertontonkan dekoherensi atau tidak. Kendati fenomena statistik ini memang konsekuensi dari proses dekoherensi ekuivalen, ini hanya dapat diamati untuk ansambel hasil pengukuran (seperti banyak bintik pada layar), sedangkan proses dekoherensi tak terbalikkan mempengaruhi masing-masing pengukuran. Dalam eksperimen ini, dekoherensi mempengaruhi sistem mesoskopis selidikan sebanyak dua kali: pertama sewaktu mereka melintasi celah-celah interferometer atau selagi hidup singkat sebagai “kucing Schrödinger” di rongga terisolir, dan kedua selama pengukuran akhir yang mengarah pada penampakan “spontan” masing-masing bintik, gelembung, atau klik. Proses dekoherensi pertama saja yang diselidiki dalam eksperimen ini, sedangkan untuk pengukuran, para pelaku eksperimen yang menganalisa hasilnya kerap lupa apa yang baru mereka demonstrasikan, sehingga kembali ke interpretasi statistik pragmatis tanpa merujuk kepada proses dekoherensi ekuivalen. Sebagian dari mereka bahkan mengakui inkonsistensi ini sebagai penopang dualisme gelombang-partikel atau komplementaritas.

Matriks densitas tereduksi, yang diperoleh dari deskripsi lengkap status sistem global dengan mensketsa lingkungan, merupakan alat berguna untuk menggambarkan dekoherensi sistem yang dimaksud. Itu dapat dipakai untuk menyelidiki bagaimana relasi-relasi fase tertentu lenyap dari sistem, sehingga mengalihragamkan status murni menjadi “status campur” misalnya. Berdasarkan lingkungan realistik, ini memberitahu kita (dengan sukses) variabel mana saja yang harus muncul secara klasik (tanpa superposisi), atau dalam situasi apa saja kita harus menyangka “lompatan quantum” spontan atau “peristiwa” stokastik lainnya akan terjadi. Jadi rupanya kita tak butuh variabel klasik fundamental lagi, tidak pula dinamika indeterministik. Namun, kesuksesan ini, yang menjadikan konsep dekoherensi populer di awal-awal, sebagian didasarkan pada ambiguitas konsep matriks densitas untuk “status campur”. (Status murni bersifat unik, sebab ia ekuivalen dengan vektor status atau fungsi gelombang.)

Penyebab ambiguitas ini adalah karena matriks densitas didefinisikan hanya untuk mendeskripsikan probabilitas tepat untuk semua pengukuran yang dapat dilakukan terhadap sistem quantum menurut interpretasi statistik Born. Berarti ia tak dapat dipakai untuk memperoleh interpretasi statistik ini dalam kaitan dengan lompatan quantum stokastik itu sendiri. (Konsep “sistem” adalah lagi-lagi alat sembarang—serupa dengan pilihan koordinat. Sebuah sistem tak harus lokal, contohnya, walaupun asumsi demikian biasanya tampak alami.) Matriks densitas dapat melambangkan status murni (jika ia merupakan proyektor pada vektor status), atau status campur. Status campur mungkin melambangkan ansambel statistik status-status murni sistem berprobabilitas tertentu, atau merupakan matriks densitas tereduksi berkenaan dengan status sistem global yang mencakup semua sistem lain yang dengannya subsistem terjerat. Dalam kasus pertama, kita tinggal “memilih” status murni dari ansambel tersebut melalui pertambahan informasi (sebagaimana pada distribusi probablitas klasik), dalam kasus kedua kita harus menerapkan interpretasi stokastik pada status global dalam rangka memperoleh ansambel sebagai bahan memilih. (Status campur untuk keseluruhan alam semesta dapat senantiasa diinterpretasikan sebagai perlambangan kurangnya informasi perihal status murni.) Meski kini perbedaan antara keterjeratan dan kurangnya informasi diketahui oleh semua fisikawan quantum, ketertukaran ini masih bertanggungjawab atas banyak salahpaham terhadap dekoherensi. Padahal konsep dekoherensi timbul dari pemahaman bahwa keterjeratan menggambarkan nonlokalitas fundamental ketimbang korelasi statistik semata.

Situasi utuh dapat dilukiskan secara konseptual cukup dengan fungsi gelombang sistem global yang disyaratkan. Jika pengukuran atau interaksi tak terkendali dengan lingkungan menimpa suatu sistem, maka sistem jadi terjerat dengan apapun yang berinteraksi dengannya. Dengan begitu status murni sistem (barangkali salah satu status yang mendiagonalisasi matriks densitas campurnya) akan dialihragamkan menjadi status global murni tapi terjerat. Maka superposisi awal “terdislokalisasi”: ia tidak di dalam sistem dan tidak pula di lingkungan sesudah itu—sesuatu yang hanya bisa terjadi di dunia nonlokal. Telah diketahui bahwa formalisme quantum bersifat nonlokal—jauh sebelum John Bell mempublikasikan argumennya yang membuktikan secara tegas bahwa nonlokalitas ini tidak bisa menjadi artefak statistik lantaran tidak lengkapnya pengetahuan tentang beberapa variabel lokal tersembunyi. (Camkan, dalam literatur kita menemukan beberapa “ukuran keterjeratan” populer tapi tak memadai, sekadar mengukur keterjeratan yang dapat dipakai sambil mengabaikan semua keterjeratan tak terkendali yang mengarah pada dekoherensi.)

Sebagaimana diuraikan di atas, matriks densitas tereduksi memuat informasi lengkap mengenai segala sesuatu yang dapat diamati di sistem lokal. Jadi, dekoherensi melukiskan transisi tak terbalikkan status “sistem” menuju ansambel kentara untuk segala macam kegunaan. Ketakterbalikkan ini disebabkan oleh oleh anak panah waktu yang menyifati lingkungan. Jika alat pengukuran bisa diperlakukan sebagai sistem mikroskopis (terkendali), pengukurannya akan dapat dibalik (ia dapat “dibatalkan”). Namun, [jarum] penunjuk makroskopis pasti berinteraksi dengan lingkungan tak terkendalinya dalam setiap pengukuran. Karenanya, tak ada alasan untuk membuat-buat suatu proses fundamental tak terbalikkan, semisal kekolapsan fungsi gelombang, atau untuk mengasumsikan berlakunya konsep fundamental klasik, di mana dan manakala amatan atau fenomena tak terbalikkan terjadi. Rincinya, konsep-konsep klasik (kerapkali mendefinisikan basis penunjuk perangkat pengukuran) timbul berdasarkan proses dekoherensi objektif tak terbalikkan, kendati masih ada beragam kemungkinan untuk menjelaskan kenapa kita mengamati hasil-hasil pengukuran tersendiri. Jika tak ditemukan fisika baru yang berlaku di suatu tempat antara alat dan pengamat, mungkin kita harus menerima interpretasi “banyak dunia”.

Dengan demikian intisari dekoherensi ditetapkan oleh peningkatan permanen keterjeratan di antara semua sistem. Ia melukiskan situasi yang amat jauh dari setimbang, dan ia mengakibatkan dislokalisasi permanen superposisi. Anak panah waktunya analogis secara formal dengan pembentukan korelasi statistik “irelevan” oleh benturan Boltzman. Pengabaian korelasi statistik ini, misalnya dengan memakai distribusi ruang-µ, mengakibatkan peningkatan entropi ansambel. Konsekuensi ini tetap berlaku dalam teori quantum (dalam arti “entropi ansambel kentara”) jika kita mengabaikan keterjeratan dengan bersandar pada matriks densitas subsistem yang tereduksi. Namun perlu dicamkan, keterjeratan melambangkan atribut diskret sistem-sistem gabungan (contohnya total momentum sudut)—karenanya bukan semata informasi tak lengkap. Status-status terjerat tertentu, misalnya status Bell, bahkan dianggap sebagai hasil pengukuran individual potensial dalam beberapa eksperimen. Terlepas dari analoginya dengan korelasi statistik, pengabaian keterjeratan menggambarkan perubahan status fisikal. Anak panah waktu yang ditetapkan oleh proses dekoherensi mensyaratkan kondisi awal istimewa untuk fungsi gelombang universal (yakni: sedikit atau tanpa keterjeratan awal). Jelas, ini harus kondisi fisikal—bukan sekadar kondisi untuk “kebertahuan awal manusia” atau suatu jenis “informasi”.

Bagaimana dekoherensi dapat memecahkan persoalan pengukuran
Dekoherensi boleh didefinisikan sebagai “dislokalisasi superposisi mekanis quantum” yang tak terkendali. Ini merupakan konsekuensi tak terhindarkan dari interaksi semua sistem lokal dengan lingkungan menurut persamaan Schrödinger. Karena secara umum dislokalisasi menjalar tanpa batas, konsep dekoherensi ini tidak bergantung pada perbatasan presisi di antara subsistem-subsistem. Semua sistem pasti terjerat dengan lingkungan mereka yang bertumbuh, dan secara generik tidak memiliki status quantumnya sendiri. Maka secara formal mereka dapat dideskripsikan melalui matriks densitas tereduksi ρ yang melambangkan “status campur”, di mana entropi von Neumann -teras(ρ lnρ) secara umum berubah-ubah seiring waktu. Matriks densitas tereduksi ini dapat dibedakan secara operasional dari matriks yang mendeskripsikan ansambel status-status—seolah status subsistem memang eksis, hanya saja tidak diketahui secara lengkap. Atas alasan ini, ia sering diidentikkan dengan ansambel.

Karena situasi dinamis peningkatan keterjeratan berlaku khususnya pada sistem-sistem yang melambangkan hasil makroskopis pengukuran quantum (“posisi penunjuk”), dekoherensi terkadang diklaim menjelaskan sifat probabilistik mekanika quantum (indeterminisme quantum). Padahal, kesimpulan demikian jelas kontradiktif dengan determinisme dinamika uniter global yang dipradugakan. (Camkan, klaim tersebut, jika benar, mensyaratkan dekoherensi harus dapat dibalik, sementara pengukuran dapat dibatalkan atau “dihapus”—lihat Quantum Teleportation and Other Quantum Misnomers). Kendati tidak bisa disangkal secara operasional, klaim ini keliru. Konsep matriks densitas didasarkan pada operasi (pengukuran) lokal yang mempradugakan interpretasi probabilitas, sedangkan status quantum global senantiasa tetap murni dan ditentukan secara unik di bawah dinamika uniter tepat.

Gara-gara salah-tafsir “naif” populer terhadap dekoherensi ini, saya sering menekankan dekoherensi “tidak memecahkan persoalan pengukuran dengan sendirinya”. Pernyataan ini kemudian dikutip untuk berargumen bahwa dekoherensi tidak cukup relevan sebagai solusi persoalan pengukuran. Argumen ini kebanyakan dipakai oleh fisikawan yang bersikukuh dengan solusi “konvensional”: entah melalui hukum dinamika stokastik baru, ataupun berdasarkan ansambel variabel-variabel yang belum diketahui (tersembunyi). Harapan mereka memang tidak bisa dipenuhi oleh dekoherensi, dan itu akan tetap jadi khayalan selamanya. Interpretasi “epistemik” atas fungsi gelombang (sebagai fungsi yang melambangkan kebertahuan tak lengkap semata) biasanya bungkam mengenai sifat kebertahuan ini demi menghindari kontradiksi.

Di sisi lain, kekolapsan stokastik fungsi gelombang sebagai proses fisikal riil mensyaratkan modifikasi non-linier fundamental terhadap persamaan Schrödinger. (Takkan ada bedanya jika dinamika stokastik ini diambil dari terduga dinamika deterministik amatan hipotetis tapi tak teramati secara prinsip.) Dalam kata-kata Tegmark, karena dekoherensi “bertampang dan berbau kekolapsan”, ada gunanya untuk bertanya terlebih dahulu: dalam hal apa teori-teori kekolapsan demikian akan memecahkan persoalan pengukuran andaikata dinamika non-linier prospektif mereka terkonfirmasi secara empiris (contoh, dengan mempelajari sistem-sistem yang terlindungi penuh dari dekoherensi—sebuah tugas amat sulit).

Menurut analisa von Neumann terhadap proses pengukuran, kekolapsan memang dapat memecahkan persoalan pengukuran, walau banyak fisikawan lebih suka formulasi tak tegas bahwa persamaan Schrödinger adalah tepat tapi cuma berlaku antara “persiapan” [pengukuran] dan “pengukuran” status quantum. Berarti fungsi gelombang hanya melambangkan alat untuk mengkalkulasi probabilitas variabel-variabel (klasik?) lain, yang harganya “memasuki eksistensi” dalam pengukuran saja. Namun, rasanya absurd jika diasumsikan fungsi gelombang hanya eksis agar fisikawan eksperimen membuat prediksi untuk eksperimen mereka. Kalau demikian halnya, maka akan tetap jadi pertanyaan: bagaimana objek-objek makroskopis, termasuk persiapan dan perangkat pengukuran itu sendiri, dapat dideskripsikan secara konsisten sebagai sistem fisikal riil yang tersusun dari atom. Telah diketahui bahwa superposisi dua status quantum atau lebih melambangkan atribut fisikal individual baru asalkan sistemnya tetap terisolir, meski mereka berubah menjadi ansambel statistik saat diukur dan karenanya terkena dekoherensi. (Setahu saya, pengukuran “riil”, yakni tak terbalikkan, belum pernah dilakukan tanpa kehadiran dekoherensi.)

Jadi apa artinya andaikata suku-suku kekolapsan non-linier dalam dinamika ini terkonfirmasi eksis? Teori-teori ini menuntut agar kiraan atau ancangan fungsi gelombang untuk berbagai posisi penunjuk makroskopis (atau variabel makroskopis lain) berevolusi atau melompat secara indeterministis ke dalam salah satu dari banyak paket gelombang sempit potensial yang melambangkan posisi penunjuk riil. Paket-paket gelombang ini menyerupai status-status koheren Schrödinger, yang pernah dia pakai untuk mendeskripsikan osilator kuasi-klasik (khususnya partikel kentara). Harapannya gagal gara-gara tebaran dinamis paket gelombang berdasarkan persamaan Schrödinger, sedangkan status-status koheren berhasil mendeskripsikan status kuasi-klasik dependan-waktu mode-mode medan elektromagnetik, yang berinteraksi lemah dengan lingkungan mereka. Ansambel semua kemungkinan hasil kekolapsan ke dalam [bentuk] paket-paket gelombang posisi pointer tersebut, yang ditimbang oleh probabilitas empiris Born, akan terlukiskan oleh matriks densitas yang juga timbul dari dekoherensi. Asumsi kekolapsan ini mengisyaratkan bahwa konsep klasik fundamental tak lagi dibutuhkan untuk interpretasi mekanika quantum. Karena status penunjuk makroskopis diasumsikan kolaps menjadi paket gelombang dalam [wujud] wakilan posisi mereka, takkan timbul masalah tautan eigenharga-eigenfungsi dalam interpretasi epistemik. Maka “amatan” umum muncul sebagai konsep yang dapat diderivasikan.

Sebagai penerapan, pikirkan jalur partikel yang timbul dalam bilik Wilson atau bilik gelembung, dilukiskan oleh sederet peristiwa kekolapsan. Semua droplet kecil (atau gelembung di dalam bilik gelembung) dapat ditafsirkan sebagai “penunjuk” (atau dokumen) makroskopis. Mereka sendiri bisa diamati tanpa diubah melalui “pengukuran ideal”. Dalam deskripsi uniter, status partikel yang teramati secara kentara (fungsi gelombangnya) menjadi terjerat dengan semua status penunjuk ini sampai taraf tertentu sehingga mendeskripsikan superposisi banyak jalur berlainan, masing-masing terdiri dari sejumlah droplet di posisi terkorelasi. Keterjeratan ini akan lenyap sesuai kekolapsan, karena pada hakikatnya itu menghapus semua jalur kecuali satu (yang dideskripsikan oleh komponen fungsi gelombang global, yang kira-kira mengalami faktorisasi berkenaan dengan partikel, himpunan droplet, dan lingkungan mereka). Penurunan entropi (lokal) sebagai konsekuensi dari kekolapsan seringkali ditaksir terlalu rendah. Jadi kita berasumsi konsep kinematis fungsi gelombang sudah lengkap, dan oleh sebab itu, contoh, sebetulnya tak ada partikel. Sebaliknya, banyak interpretasi teori quantum, semisal interpretasi Kopenhagen atau mereka yang didasarkan pada jalur Feynmann atau trayektori Bohm, semuanya mempertimbangkan prasangka bahwa konsep-konsep klasik adalah fundamental pada level tertentu.

Dekoherensi menghasilkan matriks densitas lokal yang sama, untuk sistem gabungan droplet dan “partikel”, yang karenanya melambangkan ansambel jalur. Korelasi di antara fungsi-fungsi gelombang droplet berlainan sebagai pembentuk jalur sudah diketahui oleh Mott di masa awal mekanika quantum, tapi dia belum memperhitungkan keniscayaan proses dekoherensi posisi droplet oleh lingkungan mereka. Mott tidak merasa perlu memecahkan persoalan pengukuran, karena dia telah menerima interpretasi probabilistik dari segi variabel klasik. Namun dalam deskripsi quantum uniter global, masih ada satu superposisi global semua jalur “potensial” yang terdiri dari droplet-droplet, terjerat dengan fungsi gelombang partikel dan lingkungan: kucing Schrödinger universal. Karena tidak memperoleh ansambel status-status potensial tanpa kekolapsan, kita tidak bisa memilih salah satu anggotanya lewat pertambahan informasi semata. Karena pemilihan demikian terasa terjadi, maka pertambahan kentara informasi inilah yang perlu dianalisa lebih lanjut.

Maka dari itu, sekarang tambahkan pengamat bilik Wilson ke dalam gambaran ini. Menurut persamaan Schrödinger, dia pun pasti menjadi bagian dari keterjeratan dengan “partikel”, perangkat, dan lingkungan. Jelas, relasi fase yang lahir dari superposisi awal kini telah terdislokalisasi dan tak dapat dibalik (menjadi atribut status keseluruhan alam semesta yang tak terkendali). Mereka tak bisa dialami lagi oleh pengamat yang diasumsikan [bersifat] lokal sebagai konsekuensi dari lokalitas dinamika, tapi lokalitas dinamika ini juga mengisyaratkan bahwa komponen-komponen tertentu dalam fungsi gelombang universal menjadi otonom secara dinamis melalui dekoherensi (lihat Non-lokalitas Quantum vs Lokalitas Einstein). Dengan cara ini, cabang-cabang fungsi gelombang global yang timbul membentuk “dunia-dunia” berlainan, yang mungkin memuat status-status berlainan berbagai pengamat.

Jika kita bermaksud mempertalikan kesadaran dengan status pengamat-pengamat lokal, kita hanya bisa melakukannya secara terpisah terhadap status-status komponen mereka yang didefinisikan secara dinamis. Maka indeterminisme quantum teramati harus diatributkan pada sejarah indeterministik cabang-cabang dunia kuasi-klasik ini beserta pengamat internal mereka. Indeterminisme tidak disyaratkan untuk status quantum global. Pengidentikan pengamat dengan status yang hanya eksis di sebagian komponen percabangan fungsi gelombang global ini merupakan satu-satunya unsur baru yang harus ditambahkan pada formalimse quantum demi mendapat solusi persoalan pengukuran. Pengamat-pengamat berlainan terhadap pengukuran yang sama, yang hidup di “dunia” yang sama, saling berkorelasi konsisten sebagaimana posisi droplet-droplet berlainan membentuk jalur tersendiri di dalam bilik Wilson. Namun, pendefinisian ulang konsep realitas secara operasional sebagai [konsep] yang hanya berlaku pada cabang teramati subjektif akan menyingkirkan semua pengetahuan kita demi alasan pragmatis belaka (pisau Ockham berlaku pada fakta ketimbang hukum)! Gambaran “dunia-dunia” mencabang betul-betul melukiskan pengukuran quantum—kendati secara non-konvensional. Dengan demikian dekoherensi boleh dianggap sebagai “kekolapsan tanpa kekolapsan”. (Namun perlu dicatat, dekoherensi yang terjadi dalam proses quantum di otak harus diduga mengakibatkan pencabangan indeterministik lanjutan bahkan sesudah informasi hasil pengukuran tiba di sistem sensorik dalam bentuk kuasi-klasik.) Kenapa kita mesti keberatan dengan konsekuensi bahwa harus ada triliunan dunia kuasi-klasik tak teramati (oleh kita) menurut persamaan Schrödinger, atau kenapa kita mesti bersikukuh dengan eksistensi objek-objek klasik fundamental yang serasa kita amati tapi tak kita perlukan untuk deskripsi fisikal konsisten atas pengamatan kita?

Teori-teori kekolapsan (dirumuskan melalui persamaan quantum stokastik fundamental Langevin) bukan saja harus mempostulatkan transisi indeterministik status quantum ke status komponen tertentu, tapi juga probabilitas relatif mereka menurut aturan Born sebagai bagian dari dinamika termodifikasi ini. Kendati tanpa kekolapsan pun komponen-komponen relevan (atau “cabang-cabang” alot fungsi gelombang) dapat dijustifikasi secara dinamis oleh dislokalisasi superposisi (dekoherensi), sebagaimana diuraikan di atas, tidak demikian halnya dengan probabilitas itu sendiri. Semua upaya untuk memperoleh fakta empiris ditakdirkan tetap sirkuler. Contoh, upaya mutakhir Wojciech Zurek untuk menderivasi aturan Born dengan “melampaui dekoherensi” didasarkan pada operasi-operasi lokal yang mempersangkakan eksistensi status subsistem, yang selanjutnya diasumsikan “memiliki” probabilitas tertentu. Bersama-sama, status-status subsistem itu kemudian mendefinisikan status formal “informasi” (objektif?). Dengan cara ini Zurek bahkan mengklaim telah menghindari banyak “dunia” Everett tanpa mempostulatkan kekolapsan dalam apa yang disebutnya “interpretasi eksistensial”—jelas kontradiktif dengan dinamika uniter kiraan. Pendekatan ini rupanya mengkonfirmasi alternatif milik Max Tegmark antara Many Worlds atau Many Words!

Menurut Graham, kita dapat memperoleh frekuensi relatif hasil-hasil pengukuran teramati (distribusi statistik mereka) dengan cukup berasumsi bahwa cabang terakhir (terkini) kita dari fungsi gelombang universal (di mana “kita” kebetulan tinggal) tidak memiliki norma amat kecil. Walaupun pemilihan norma di sini ekuivalen dengan pengasumsian probabilitas Born untuk semua pencabangan individual, itu merupakan pemilihan wajar untuk postulat demikian, sebab normanya dilestarikan di bawah persamaan Schrödinger (sebagaimana ruang fase dilestarikan dalam teori-teori klasik, di mana ia sama-sama menjadi ukuran probabilitas pantas). Meski begitu, mayoritas fisikawan rupanya bersikukuh dengan konsep metafisik (pra-Humean) probabilitas dinamis, yang menjelaskan frekuensi hasil-hasil pengukuran teramati secara “sebab-akibat”. Namun asumsi ini melambangkan prasangka yang lahir dari pengalaman kausalitas klasik kita.

Kini ada banyak realisasi mesoskopis “kucing Schrödinger” teramati, dihasilkan menurut persamaan umum Schrödinger. Mereka meliputi superposisi aneka status medan elektromagnetik, interferensi antar gelombang-gelombang parsial yang melambangkan biomolekul-biomolekul melintasi berbagai celah perangkat, atau superposisi arus yang terdiri dari jutaan elektron bergerak kolektif ke arah berlawanan. Mereka semua dapat dipakai untuk membuktikan dekoherensi gradual akibat interaksi dengan lingkungan (kontras dengan lompatan quantum spontan yang dulu diasumsikan), meski sejauh ini tak ada indikasi kekolapsan tulen. Namun, sistem biologis kompleks (makhluk hidup) hampir tidak bisa diisolir secukupnya, karena mereka harus menyingkirkan entropi secara permanen. Sistem semacam itu sangat bergantung pada anak panah waktu yang hadir dalam korelasi bertumbuh (yang terpenting dalam bentuk keterjeratan quantum, dan karenanya dekoherensi).

Hanya dalam Eksperimen Gedanken kita dapat membayangkan pengamat terisolir, yang selama selang waktu tertentu berinteraksi dengan perangkat pengukuran terisolir pula, atau bahkan langsung dengan sistem mikroskopis (dengan menyerap foton tunggal misalnya). Kita juga dapat membayangkan seorang pengamat yang sedang melintasi perangkat interferensi seraya menyadari celah yang dilintasinya. Apa artinya ini menurut persamaan universal Schrödinger? Karena status kebertahuan internal pengamat pasti terjerat dengan variabel-variabel yang diamatinya, atau dengan lintasan yang disadarinya, maka superposisi “global” mendefinisikan beberapa status khas dan dinamis independen untuknya sebagai status-status faktor berlainan dalam semua komponen ini. Jadi secara subjektif dia akan merasa melintasi satu celah saja.

Dapatkah kita mengkonfirmasi prediksi demikian secara prinsip? Bila kita mengamati pengamat terisolir dari sebelah luar, semestinya dia berperilaku seperti sistem mikroskopis manapun—alhasil memperkenankan rekoherensi. Sayangnya, dengan begitu dia harus kehilangan semua memori tentang apa yang dialaminya. Jadi tak bisakah kita menanyainya sebelum rekoherensi terjadi? Ini menuntutnya memancarkan informasi dalam suatu bentuk fisik, sehingga mencegah rekoherensi dan interferensi. Seorang pengamat dalam status yang memperkenankan interferensi takkan bisa memberitahu kita lintasan mana yang disadarinya! Ini menunjukkan bahwa pencabangan Everett pada dasarnya bersifat subjektif, walau kita senantiasa menganggapnya terjadi secara objektif segera sesudah dekoherensi menjadi tak terbalikkan untuk segala macam kegunaan. Karena biasanya ini terjadi pada alat pengukuran, deskripsi ini menjustifikasi interpretasi pragmatis Kopenhagen—sekalipun dengan cara konsisten konseptual dan tanpa mempradugakan suku-suku klasik.

Untuk lebih lengkapnya lihat Roots and Fruits of Decoherence, terutama Bagian 3, 5, dan 6.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s