decoherenciával

A dekoherencia (dekoherenciával) a kvantummechanikában azt a folyamatot jelöli, amely során a rendszer és a környezet közötti kölcsönhatás következtében a rendszer sűrűségi mátrixának off-diagonális elemei gyorsan elhalványulnak. Ennek eredményeként a nyitott rendszer állapota közelítően klasszikussá váló keverékként írható le, miközben a teljes zárt rendszer továbbra is egységesen, deterministikusan fejlődik.

A dekoherencia hátterében a rendszer-környezet entanglement áll. A környezet hatásainak figyelmen kívül hagyása esetén a redukált sűrűségi mátrix diagonális elemei dominálnak, és a megfelelő pointer-állapotok kerülnek előtérbe. E folyamatot gyakran „környezeti szelektálásnak” vagy einselection-nek nevezik.

Matematikailag a jelenséget nyitott kvantumrendszerekre jellemzően Lindblad-formájú masteregyenletekkel modellezik. Gyakori modellek közé tartozik a spin-boson modell és a kvantum Brown-mozgás. A dekoherenciaidő, tau_D, gyakran sokkal rövidebb, mint a relaxációs idő, és meghatározza, mennyi ideig marad koherens a rendszer.

Fontos kiemelni, hogy a dekoherencia nem a hullámfüggvény fizikai összeomlását jelenti; a globális állapot megőrzi koherenciáját, de a megfigyelt állapotok felbontása és klasszifikációja révén elveszti koherenciáját. A koncepció alapvető a kvantumszámítógépek hibamentes működésének megértésében és a kvantuminformáció-feldolgozásban. Kísérleti bizonyítékok közé tartoznak interferenciakísérletek elvesztése összetettebb rendszerekben és qubit-koherencia mérések.