kohärenstid

Kohärenzzeit ist ein Begriff aus der Physik, der die Zeitspanne beschreibt, über die hinweg eine Welle oder ein Teilchen als kohärent betrachtet werden kann. Kohärenz bedeutet, dass die Welle oder das Teilchen eine definierte Phasenbeziehung zwischen ihren verschiedenen Punkten beibehält. Im Wesentlichen gibt die Kohärenzzeit an, wie lange eine Welle ihre ordentliche Wellennatur beibehält, bevor sie durch zufällige Wechselwirkungen oder Unsicherheiten in ihrer Phase gestört wird.

Für Lichtwellen ist die Kohärenzzeit eng mit der spektralen Reinheit der Quelle verbunden. Eine monochromatische Lichtquelle, die nur eine einzige Frequenz aussendet, hat eine sehr lange Kohärenzzeit. Im Gegensatz dazu haben Lichtquellen mit einem breiten Frequenzspektrum, wie beispielsweise Glühlampen, eine sehr kurze Kohärenzzeit. Die Kohärenzzeit ist entscheidend für Phänomene wie Interferenz und Beugung. Bei Experimenten, bei denen diese Effekte beobachtet werden sollen, muss die Kohärenzzeit der Lichtquelle ausreichend lang sein, um die relative Phasenbeziehung der Lichtstrahlen über die erforderliche Weglänge aufrechtzuerhalten.

Auch bei Quantenobjekten wie Elektronen oder Atomen ist das Konzept der Kohärenzzeit von Bedeutung. Hier beschreibt sie die Zeit, während der ein Teilchen seine Welleneigenschaften und eine definierte Quantenphase beibehält. Dekohärenz, der Verlust dieser Quantenkohärenz durch Wechselwirkung mit der Umgebung, ist ein zentrales Thema in der Quanteninformation und beim Aufbau von Quantencomputern. Die Kohärenzzeit begrenzt somit die Dauer, für die quantenmechanische Zustände für Berechnungen genutzt werden können.