В рамках копенгагенской интерпретации - непременно. Классичность измерительного прибора постулируется. При измерении квантовой системы классическим прибором происходит коллапс. Как - на этот вопрос в этой интерпретации ответа нет.
Давайте сейчас договоримся: мы сейчас будем обсуждать не интерпретации, а уравнения квантовой механики и их применение к наблюдениям. Дальше, может быть (если доберёмся), обсудим, в каком месте ко всему этому можно пристегнуть ММИ. Но копенгагенскую интерпретацию давайте вообще не трогать.
На вопрос Вы сейчас не ответили. Поэтому давайте договоримся и о том, что про "классические приборы" мы начинаем говорить только после того, как будут предъявлены уравнения, согласно которым эволюционируют состояния этих самых "классических приборов", и будет определено, в каких конкретно случаях мы должны применять эти уравнения вместо квантовомеханических.
Декогеренция при измерении квантовым прибором прежде чем состоянию квантовой подсистемы спутаться с памятью наблюдателя больше рассматривалась исследователями ММИ.
Заменять "классические приборы" на "память наблюдателя" тоже не стоит. Вы таким образом просто пользуетесь тем, что у Вас нет уравнений, описывающих эволюцию этой самой "памяти наблюдателя", а значит про неё можно сказать какую угодно ерунду (например, что она якобы разветвится).
Я Вам могу на пальцах продемонстрировать простейшую механическую модель этой самой "памяти". Рассмотрите рулетку в казино: шарик в конечном итоге должен упасть в одну из лунок. Это означает, что система пришла в одно из устойчивых состояний, которое сохраняет "в памяти" результат броска шарика. А на самом деле что произошло? Некая диссипация энергии шарика в окружающем пространстве. Теоретически, исходя из идеализированных моделей унитарной эволюции или каких-нибудь ещё обратимых моделей динамики, мы, может быть, и могли бы обратить процессы вспять и заставить всю эту диссипировавшую энергию вернуться к шарику, выбив его из занимаемой лунки. Но практически мы такой возможности не имеем, поэтому просто забываем о том, что рассеялось, а смотрим только на шарик, который уже как бы навсегда остаётся в одном из множества возможных стационарных состояний.
Состояние системы при декогеренции эволюционирует унитарно
Осреднение на бумаге не является каким-то процессом и никак не затрагивает волновую функцию системы.
Вы уж определитесь с тем, что называете "декогеренцией" и "унитарной эволюцией". Мы вроде бы договаривались о том, что декогеренция - это обнуление недиагональных компонентов матрицы плотности. И я совершенно согласен с Вашим замечанием о том, что при унитарной эволюции такового обнуления не происходит, ибо одноранговость матрицы плотности сохраняется. Если Вы считаете, что усреднение "только на бумаге" и не имеет отношения к унитарной эволюции, то и декогеренция - "только на бумаге" и не имеет отношения к унитарной эволюции, что противоречит первому процитированному Вашему утверждению.
(Оффтоп)
А если два противоположно заряженных металлических шарика на концах эбонитовой палочки кинуть вращаться в космосе, их вращение остановится?
Вы зачем-то решили отклониться совсем уж в сторону. Очевидно да, но это не отменяет того, что затухающая осцилляция диполя остаётся формально обратимым процессом ровно до тех пор, пока мы не забудем про ушедшее в бесконечность излучение.
А можно всё-таки увидеть эти уравнения? Именно квантовые. В которых суперпозиция излучала бы фотон быстрее, чем чистое возбуждённое дипольное состояние? Потому что это не похоже на правду.
Берите лагранжиан КЭД и считайте. Насколько я понимаю, там вся проблема в том, что у нас нет определённости начального состояния поля: мы не знаем, является ли оно суперпозицией между испущенным и не испущенным фотоном или суперпозицией между поглощённым и не поглощённым фотоном (но нулевым это поле точно быть не может в силу уравнений Максвелла). Поэтому мы не может знать, в какое из стационарных состояний в конечном итоге придёт атом водорода. Но он придёт, как только мы забудем о том, что должны учитывать не только состояние самого атома, но и состояние улетевших в бесконечность (или прилетевших из бесконечности) фотонов. Если же мы рассматриваем возбуждённое (стационарное) состояние, то ничто не мешает нам считать за начальное состояние поля статическое поле, т.е. ничто из бесконечности не прилетает и ничего туда не улетает, поэтому состояние системы остаётся условно стабильным. В этой разнице начальных условий, как я понимаю, и заключается та причина, по которой мы не можем свести унитарную эволюцию суперпозиции к суперпозиции унитарных эволюций основного и возбуждённого состояния.