Квантовая декогеренция и фрактальные Времена

© О.С. Басаргин

Аннотация

Предложена модель квантовой декогеренции как иерархического фазового каскада во времени S, основанная на структуре вложенных S-петель в геометрии Сфирали. В отличие от традиционного подхода, где декогеренция трактуется как результат внешнего взаимодействия с окружающей средой, здесь она рассматривается как внутренний процесс накопления фазовых сдвигов между компонентами волновой функции на различных уровнях вложенности. Разрушение когерентности происходит не мгновенно, а поэтапно, с возможностью частичной обратимости. Модель даёт новые предсказания для задержек, фазовой памяти и интерфейсов управления декогеренцией, а также предлагает экспериментальные сценарии в квантовых системах. Рассматриваются перспективы применения в квантовой информации и когнитивной динамике.

1. Постановка задачи

В стандартной интерпретации квантовой механики декогеренция возникает в результате взаимодействия системы с окружающей средой. При этом волновая функция остаётся формально унитарной, но когерентные фазы между возможными состояниями разрушаются, и наблюдается переход к классическому описанию. Однако:

•       процесс декогеренции не описывает выбор конкретного результата;

•       не объясняет направленности процесса во времени;

•       сохраняет двойственную структуру: унитарная эволюция + внешнее усреднение.

2. Гипотеза: вложенная декогеренция в сфиральной шкале

Предлагается рассматривать декогеренцию как многоуровневое фазовое расслоение, возникающее при движении по вложенной сфиральной шкале времени. Тогда:

•       каждая вложенная S-петля описывает частичный фазовый переход между состояниями;

•       декогеренция — это накопление фазовых сдвигов между антисимметричными траекториями;

•       разрушается когерентность не одномоментно, а каскадно — по мере углубления во фрактальную структуру времени.

3. Фазовая структура когерентности

Обозначим волновую функцию в сфере времени как:

Когерентность между компонентами i, j определяется разностью фаз:

При вложенной динамике фаза принимает вид:

где индексы обозначают уровни вложенности (фрактальные петли в петле).

Когерентность сохраняется, пока все Δφ⁽ⁿ⁾ ≪ 1; разрушение — при каскадном расхождении фаз по уровням.

4. Последствия и интерпретации

•       Декогеренция не одномоментна, а является фазовым каскадом:

когерентность ослабевает по мере углубления в структуру времени.

•       Вложенные фазы соответствуют вложенным S-петлям: чем глубже уровень, тем слабее когерентная связь.

•       Обратимость возможна, если не нарушена когерентность на всех уровнях (низкие n).

•       Окружающая среда может интерпретироваться как совокупность вложенных витков, сдвигающих фазу в разных направлениях.

5. Связь с коллапсом и наблюдением

•       При разрушении когерентности на всех уровнях система входит в состояние, аналогичное коллапсу.

•       Измерение может быть интерпретировано как глубинное проникновение в структуру сфирального времени, приводящее к фрагментации фазы.

6. Экспериментальные следствия и моделирование вложенных фазовых каскадов

6.1. Предсказания модели 1. Фазовая структура декогеренции:

o    когерентность не исчезает одномоментно, а ослабевает ступенчато;

o    возможно частичное восстановление когерентности при вмешательстве до разрушения всех фазовых уровней;

o    измерение на «неполной глубине» не фиксирует результат окончательно.

2.     Временные задержки в распаде когерентности:

o    при слабой связи с окружением система может сохранять когерентность значительно дольше, чем предсказывает стандартная теория;

o    задержка зависит от вложенной длины S-петли и параметра фазового градиента ∂φ⁽ⁿ⁾ /∂s.

3.     Фазовая память:

o    после декогеренции остаточные фазовые компоненты могут влиять на последующие взаимодействия;

o    «затухшая» когерентность не равна полной классической смешанности.

6.2. Экспериментальные платформы

•       Интерферометрия с задержкой: наблюдение разрушения интерференции при последовательном увеличении глубины взаимодействия с внешней средой (например, при изменении числа отражений, рассеяний, фазовых модуляторов);

•       Квантовые кубиты в фотонных или сверхпроводниковых цепях:

возможность прямого контроля фазового градиента и анализа ступенчатого перехода к декогерентному состоянию;

•       Слабые измерения с высокой временной точностью: отслеживание непрерывного фазового дрейфа до и после потери когерентности.

6.3. Моделирование

Для численного моделирования вложенной декогеренции:

•       построение иерархической модели фаз φ⁽ⁿ⁾ (s);

•       симуляция фазового расхождения между компонентами ψ_i;

•       отслеживание зависимости когерентности от числа активных уровней n;

•       сравнение с экспериментальными кривыми затухания.

7. Сводка модели и перспективы применения

7.1. Обобщение

Предложена модель квантовой декогеренции как вложенного фазового каскада во времени S. В отличие от стандартного подхода, где декогеренция — результат внешнего усреднения, здесь она трактуется как внутренний фазовый процесс, развернутый в иерархии антисимметричных S-петель.

Основные положения:

•       Когерентность между компонентами волновой функции разрушается поэтапно, в зависимости от расслоения фаз по уровням вложенности;

•       Декогеренция описывается как движение по фрактальной шкале времени с накоплением фазовых сдвигов;

•       Обратимость частично возможна при неполном разрушении фазовых связей.

7.2. Отличия от стандартных моделей

•       Нет необходимости в априорном разделении на систему и среду — структура декогеренции встроена в геометрию времени;

•       Динамика остаётся детерминированной и локальной в параметре ss;

•       Предсказывается наличие остаточной фазовой памяти и неоднородности потери когерентности.

7.3. Применения

•       Квантовый контроль: управление скоростью разрушения когерентности через фазовые интерфейсы;

•       Квантовая память: использование фазовой структуры для устойчивого хранения состояний на частичных уровнях;

•       Оптимизация квантовых измерений: выбор глубины взаимодействия с системой в зависимости от требуемой степени фиксации результата;

•       Физическая архитектура когнитивных переходов: модель может быть перенесена в область теории сознания и принятия решений как вложенная система фазовых сдвигов между возможными режимами.

Выводы

1.     Декогеренция может быть понята как процесс фазового расслоения в параметрическом времени S, а не как внешнее усреднение по окружению.

2.     Когерентность разрушается ступенчато — по мере накопления разности фаз на вложенных уровнях, соответствующих фрактальной структуре сфирального времени.

3.     Обратимость декогеренции возможна до достижения полной фазовой фрагментации, что открывает путь к частичному восстановлению суперпозиции.

4.     Предлагаемая модель допускает численное моделирование и физическую реализацию через фазовые интерфейсы и слабые измерения.

5.     Перспективы включают управление когерентностью в квантовых устройствах, реализацию устойчивой квантовой памяти и применение в когнитивных моделях, где переход между режимами осознания может описываться аналогичным фазовым каскадом.

Модель фрактальной декогеренции во времени S расширяет представление о когерентности как многослойном и внутренне структурированном явлении, включающем в себя как динамику, так и фазовую геометрию временного хода.