Kvantdekoherentsus

Kvantdekoherentsus on koherentsuse kadumine. Dekoherentsust võib vaadelda kui informatsiooni kadu süsteemist keskkonda, kuna iga süsteem on lõdvalt seotud oma ümbruse energeetilise olekuga. Isoleeritult vaadelduna on süsteemi dünaamika mitteunitaarne (kuigi ühendatud süsteem ja keskkond koos arenevad unitaarse dünaamikaga). Seetõttu on süsteemi dünaamika üksi pöördumatu (inglise irreversible). Nagu igasuguse sidumise puhul, tekivad süsteemi ja keskkonna vahel põimumised. Need põhjustavad kvantinformatsiooni jagamist või ülekandmist ümbritsevasse keskkonda.

Kvantdekoherentsust uuritakse, et mõista, kuidas kvantsüsteemid muutuvad sellisteks, mida saab kirjeldada klassikalise mehaanika abil. Esialgsed uuringud, mis keskendusid kvantmehaanikast arusaama laiendamisele, on arenenud mitmes suunas ning eksperimentaalsed uuringud on kinnitanud mitmeid olulisi aspekte. Kvantarvutused tuginevad kvantkoherentsusele ning see on üks olulisemaid selle kontseptsiooni praktilisi rakendusi.

 Kontseptsioon 
Kvantmehaanikas kirjeldatakse füüsikalisi süsteeme matemaatilise esitusviisi abil, mida nimetatakse kvantolekuks. Katsete tulemuste tõenäosused arvutatakse süsteemi kvantolekule rakendades Born'i reeglit. Kvantolekud võivad olla kas puhtad või segatud; puhtaid olekuid tuntakse ka kui lainefunktsioone. Puhta oleku omistamine kvantsüsteemile tähendab kindlust mõne mõõtmise tulemuse osas, st et eksisteerib mõõtmine, mille puhul üks võimalikest tulemustest esineb tõenäosusega 1.

Kui välised jõud või interaktsioonid puuduvad, areneb kvantolek aja jooksul unitaarse dünaamikaga. Selle tulemusel jääb kvantolek puhtaks. Siiski, kui süsteem pole täiuslikult isoleeritud – näiteks mõõtmise käigus –, jagatakse koherentsus keskkonnaga ja näib ajas kaduvat. Seda protsessi nimetatakse kvantdekoherentsiks või keskkondlikuks dekoherentsiks. Kvantkoherentsus ei kao tegelikult, vaid seguneb keskkonna paljude vabadusastmetega, sarnaselt sellega, kuidas energia klassikalises mehaanikas tundub kaduvat hõõrdumise tõttu, kuigi tegelikult muundub see soojuseks keskkonnas.

 Viited 

Kategooria:Kvantmehaanika