La decoherència en sistemes quàntics és un concepte fonamental que juga un paper crucial en el comportament i la comprensió dels sistemes quàntics. El procés de decoherència es produeix quan un sistema quàntic interacciona amb el seu entorn circumdant, provocant la pèrdua de coherència i l'aparició del comportament clàssic. Aquest fenomen és essencial a tenir en compte a l'hora d'investigar la transició del regne quàntic al clàssic.
És important assenyalar que la decoherència es pot explicar de fet perquè el sistema quàntic s'entrellaça amb el seu entorn. Quan un sistema quàntic interactua amb el seu entorn, sorgeix l'entrellat entre el sistema i l'entorn. Aquest entrellaçament fa que la funció d'ona del sistema es correlacioni amb els graus de llibertat ambientals, donant lloc a la pèrdua de coherència i a l'aparició del comportament clàssic.
L'entrellat entre el sistema quàntic i el seu entorn té un paper crucial en el procés de decoherència. A mesura que el sistema i l'entorn s'entrellacen, la informació sobre el sistema s'estén a l'entorn, donant lloc a la supressió dels efectes d'interferència i a la destrucció de les superposicions quàntiques. Aquesta decoherència induïda per l'entrellat és un mecanisme clau que explica per què els sistemes quàntics presenten un comportament clàssic a escala macroscòpica.
Un exemple il·lustratiu de decoherència mitjançant l'entrellaçament es pot observar en el fenomen de la mesura quàntica. Quan es mesura un sistema quàntic, interacciona amb l'aparell de mesura, donant lloc a l'entrellat entre el sistema i l'aparell. Aquest entrellaç fa que la superposició quàntica del sistema s'enfonsi, donant lloc a un resultat definitiu de la mesura. L'entrellat entre el sistema i l'aparell de mesura és essencial per entendre com les mesures quàntiques condueixen a resultats clàssics.
La decoherència es pot explicar per l'entrellat d'un sistema quàntic amb el seu entorn. El procés de decoherència sorgeix de la pèrdua de coherència induïda per l'entrellat, donant lloc a l'aparició del comportament clàssic en sistemes quàntics. Entendre el paper de l'entrellat en la decoherència és essencial per dilucidar la frontera entre el món quàntic i el clàssic.
Altres preguntes i respostes recents sobre Fonaments de la informació quàntica EITC/QI/QIF:
- Com funciona la porta de negació quàntica (NO quàntica o porta Pauli-X)?
- Per què la porta Hadamard és autoreversible?
- Si mesureu el primer qubit de l'estat de Bell en una base determinada i després mesureu el segon qubit en una base girada per un determinat angle theta, la probabilitat que obtingueu projecció al vector corresponent és igual al quadrat del sinus de theta?
- Quants bits d'informació clàssica es necessitarien per descriure l'estat d'una superposició de qubit arbitrària?
- Quantes dimensions té un espai de 3 qubits?
- La mesura d'un qubit destruirà la seva superposició quàntica?
- Les portes quàntiques poden tenir més entrades que sortides de la mateixa manera que les portes clàssiques?
- La família universal de portes quàntiques inclou la porta CNOT i la porta Hadamard?
- Què és un experiment de doble escletxa?
- Girar un filtre polaritzador és equivalent a canviar la base de mesura de la polarització dels fotons?
Consulteu més preguntes i respostes a EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals