title: Analysis of a spontaneous collapse in neutral meson systems
Creators: name: Simonov, Kyrylo
Publisher: name: :none
Year: 2017

description: Dynamische Reduktionsmodelle erlauben eine Lösung des Messungsproblems, indem sie einen ontologisch objektiven Mechanismus für den Kollaps der Wellenfunktion einführen. Dabei werden die unbeobachteten makroskopischen Überlagerungen vermieden. Neutrale Mesonen sind Teilchen-Antiteilchen oszillierende und zerfallende Systeme. In dieser Dissertation führen wir eine Analyse der beiden vielversprechendsten Kollapsmodelle, dem QMUPL Modell (Quantum Mechanics with Universal Position Localization) und massenproportionalem CSL Modell (Continuous Spontaneous Localization), durch, indem die Änderung der Mesonendynamik aufgrund eines spontanen Kollapses berechnet wurde. Dabei wurde auch die kleine Verletzung der CP-Symmetrie, eine Symmetrie zwischen Materie und Antimaterie, berücksichtigt. Die Ergebnisse zeigen eine starke Abhängigkeit von Annahmen über das Rauschfeld, die den dynamischen Reduktionsmodellen zugrunde liegen. Ein Ergebnis war, dass man die Standartzerfallsdynamik in einem neutralen Mesonensystem aus der Dynamik des spontanen Kollapses ableiten kann. Dadurch wurde es möglich effektiven Kollapsraten vorherzusagen, wozu nur die gemessene Frequenz der Flavor-Oszillationen und die Zerfallskonstanten benötigt wurden. In einem weiteren Schritt wurden neutrale verschränkte Kaonenpaare betrachtet und das Wechselspiel zwischen CP-Symmetrie Verletzung und spontanem Kollaps für Tests des lokalen Realismus analysiert. Diese Arbeit zeigt, dass neutrale Mesonen sehr empfindlich bezüglich Modifikationen der Standard-Quantentheorie sind und dadurch sehr mächtige Werkzeuge sind, neue physikalische Szenarien zu untersuchen und dadurch das Messungsproblem der Quantenmechanik zu beleuchten.
description: Dynamical reduction models propose a solution to the measurement problem in quantum mechanics by introducing an ontologically objective mechanism for the collapse of a wave function. By this mechanism the unobserved macroscopic superpositions are avoided. Neutral mesons are particle-antiparticle oscillating and decaying systems. In this thesis we provide an analysis of the two most promising collapse models, the QMUPL (Quantum Mechanics with Universal Position Localization) model and the mass-proportional CSL (Continuous Spontaneous Localization) model by computing the effects of a spontaneous collapse to neutral meson systems. We investigate the effects of a spontaneous collapse for a single neutral meson including the tiny violation of CP symmetry, which is a symmetry between matter and antimatter. Our results show a strong sensitivity to the assumptions of the noise field underlying the dynamical reduction models. We find that the decay dynamics in a neutral meson system can be recovered by the spontaneous collapse dynamics, which allows us to predict the effective collapse rates solely based on the measured frequency of the flavor oscillation and decay constants. Proceeding to a system of two neutral kaons we explore the role played by the violation of the CP symmetry in the spontaneous collapse scenario and tests of the local realism. By these means, neutral mesons are shown to be very sensitive to possible modifications of the standard quantum theory, which make them a powerful system to study physical scenarios which could solve the measurement problem in quantum mechanics.