Kvantdekoherentsus on koherentsuse kadumine. Dekoherentsust võib vaadelda kui informatsiooni kadu süsteemist keskkonda[1], 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).[2] 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.[3]

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.[1]

Konseptsioon

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 sellele, kuidas energia klassikalises mehaanikas tundub kaduvat hõõrdumise tõttu, kuigi tegelikult muundub see soojuseks keskkonnas.[1]

Viited

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 Bacon, D. (2001). "Decoherence, control, and symmetry in quantum computers". Vaadatud 25. detsembril 2024.
  2. ↑ Benatti, Fabio; Floreanini, R., toim-d (2003). Irreversible quantum dynamics. Lecture Notes in Physics. Berlin ; New York: Springer. ISBN 978-3-540-40223-7.
  3. ↑ Lombardi, Olimpia (2017). What is Quantum Information? (inglise). Sebastian Fortin, Federico Holik (1st ed trükk). Cambridge: Cambridge University Press. Lk 138–143. ISBN 978-1-107-14211-4.{{raamatuviide}}: CS1 hooldus: kuupäev ja aasta (link)
Allikas: https://et.wikipedia.org/wiki/Kvantdekoherentsus
No tags for this post.