Dekoherencija kvantinėse sistemose yra pagrindinė sąvoka, kuri atlieka lemiamą vaidmenį kvantinių sistemų elgesyje ir supratime. Dekoherencijos procesas vyksta, kai kvantinė sistema sąveikauja su ją supančia aplinka, todėl prarandama darna ir atsiranda klasikinis elgesys. Į šį reiškinį būtina atsižvelgti tiriant perėjimą iš kvantinės į klasikinę sritį.
Svarbu pažymėti, kad dekoherence iš tikrųjų gali būti paaiškinta tuo, kad kvantinė sistema įsipainioja į aplinką. Kai kvantinė sistema sąveikauja su aplinka, tarp sistemos ir aplinkos atsiranda susipainiojimas. Dėl šio įsipainiojimo sistemos bangų funkcija koreliuoja su aplinkos laisvės laipsniais, todėl prarandama darna ir atsiranda klasikinis elgesys.
Kvantinės sistemos ir jos aplinkos susipainiojimas vaidina lemiamą vaidmenį dekoherencijos procese. Kai sistema ir aplinka susipainioja, informacija apie sistemą plinta į aplinką, todėl trukdžių efektai slopinami ir kvantinės superpozicijos sunaikinamos. Šis įsipainiojimo sukeltas dekoherence yra pagrindinis mechanizmas, paaiškinantis, kodėl kvantinės sistemos pasižymi klasikiniu elgesiu makroskopiniu mastu.
Kvantinio matavimo reiškinyje galima pastebėti iliustratyvų dekoherencijos per įsipainiojimą pavyzdį. Kai matuojama kvantinė sistema, ji sąveikauja su matavimo aparatu, todėl sistema ir aparatas susipainioja. Dėl šio įsipainiojimo sistemos kvantinė superpozicija žlunga, todėl gaunamas aiškus matavimo rezultatas. Sistemos ir matavimo aparato įsipainiojimas yra būtinas norint suprasti, kaip kvantiniai matavimai lemia klasikinius rezultatus.
Dekoherenciją galima paaiškinti kvantinės sistemos susipynimu su aplinka. Dekoherencijos procesas kyla dėl susipainiojimo sukelto darnos praradimo, dėl kurio kvantinėse sistemose atsiranda klasikinis elgesys. Norint išsiaiškinti ribą tarp kvantinio ir klasikinio pasaulių, būtina suprasti susipainiojimo vaidmenį dekoherencijoje.
Kiti naujausi klausimai ir atsakymai apie EITC/QI/QIF kvantinės informacijos pagrindai:
- Kaip veikia kvantinio neigimo vartai (quantum NOT arba Pauli-X vartai)?
- Kodėl Hadamardo vartai yra savaime grįžtami?
- Jei išmatuosite 1-ąjį varpo būsenos kubitą tam tikru pagrindu, o paskui išmatuosite 2-ąjį kubitą bazėje, pasuktoje tam tikru kampu teta, tikimybė, kad gausite projekciją į atitinkamą vektorių, yra lygi teta sinuso kvadratui?
- Kiek klasikinės informacijos bitų reikėtų norint aprašyti savavališkos kubito superpozicijos būseną?
- Kiek matmenų turi 3 kubitų erdvę?
- Ar kubito matavimas sunaikins jo kvantinę superpoziciją?
- Ar kvantiniai vartai gali turėti daugiau įėjimų nei išėjimų, kaip ir klasikiniai vartai?
- Ar universalioje kvantinių vartų šeimoje yra CNOT vartai ir Hadamardo vartai?
- Kas yra dvigubo plyšio eksperimentas?
- Ar poliarizuojančio filtro sukimas prilygsta fotonų poliarizacijos matavimo pagrindo keitimui?
Peržiūrėkite daugiau klausimų ir atsakymų EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals