dekoherensi

Dekoherensi adalah proses kehilangan koherensi antara komponen keadaan kuantum akibat interaksi dengan lingkungan. Secara formal, sistem yang berinteraksi dengan lingkungan menjadi terentang dengan lingkungan, sehingga keadaan gabungan keduanya tetap murni. Jika derajat kebebasan lingkungan diabaikan dan hanya keadaan sistem diamati, keadaan sistem digambarkan oleh matriks kepadatan rho_S. Elemen koherensi (off-diagonal) dari rho_S menyusut, sehingga superposisi kuantum tampak berubah menjadi campuran klasik. Proses ini menjelaskan mengapa fenomena interferensi menghilang saat ukuran sistem meningkat.

Mekanisme dekoherensi bergantung pada sifat interaksi dengan lingkungan: kekuatan kopling, spektrum frekuensi lingkungan, suhu, dan jumlah mode yang terlibat. Dekoherensi bisa terjadi tanpa perpindahan energi yang berarti (dephasing) maupun bersamaan dengan pelepasan energi (dissipasi). Secara umum, interaksi lingkungan menandai basis preferen bagi keadaan sistem, sehingga keadaan yang sebut sebagai “pointer basis” lebih tahan terhadap gangguan.

Dampak utama dekoherensi adalah munculnya perilaku klasik pada sistem kuantum makroskopik atau terkoordinasi dengan lingkungan. Konsep lingkungan-induksi pemilihan atau einselection menyatakan bahwa lingkungan secara selektif memilih basis keadaan yang tahan terhadap decoherence. Namun dekoherensi tidak menyelesaikan masalah interpretasi mekanika kuantum secara umum; ia menjelaskan bagaimana koherensi hilang dan bagaimana hasil pengukuran cenderung berkelakuan sebagai probabilitas dalam basis yang dipilih.

Dekoherensi telah diamati secara eksperimental di berbagai platform, termasuk qubit superkonduktor, ion terperangkap, dan elektron di dalam quantum dot, serta dalam eksperimen interferensi molekul besar. Pengelolaan dekoherensi adalah tantangan utama dalam pengembangan komputasi kuantum dan teknologi kuantum lainnya.