Quantum-Darwinismus in einem kompositen System: Objektivität versus Klassizität

Wir untersuchen die Implikationen des Quantum-Darwinismus in einem kompositen Quantensystem mit wechselwirkenden Bestandteilen, die einen dekoherenzfreien Unterraum aufweisen. Wir betrachten ein Zwei-Qubit-System, das über eine Dephasierungswechselwirkung mit einer N-Qubit-Umgebung gekoppelt ist. Für die erregungserhaltenden Wechselwirkungen zwischen den System-Qubits wird ein analytischer Ausdruck für die Dynamik erhalten. Dieser zeigt, dass ein Teil des Hilbertraums des Systems redundant Informationen an die Umgebung abgibt, während der verbleibende Unterraum entkoppelt ist und klare nicht-klassische Signaturen aufweist. Für Messungen, die am System durchgeführt werden, stellen wir fest, dass ein nicht-null Quanten-Discord zwischen dem kompositen System und der Umgebung geteilt wird, was die Bedingungen des starken Darwinismus verletzt. Aufgrund der Asymmetrie des Quanten-Discords ist die Information, die mit der Umgebung geteilt wird, jedoch für Messungen, die an der Umgebung durchgeführt werden, völlig klassisch. Unsere Ergebnisse implizieren eine Dichotomie zwischen Objektivität und Klassizität, die bei der Betrachtung kompositen Systeme entsteht.