Decoerența cuantică este pierderea coerenței cuantice. Aceasta implică, în general, o pierdere de informații a unui sistem față de mediul său. Decoerența cuantică a fost studiată pentru a înțelege modul în care sistemele cuantice se transformă în sisteme care pot fi explicate prin mecanica clasică. Pornind de la încercările de a extinde înțelegerea mecanicii cuantice, teoria s-a dezvoltat în mai multe direcții, iar studiile experimentale au confirmat unele dintre aspectele cheie. Calculul cuantic se bazează pe coerența cuantică și este una dintre principalele aplicații practice ale conceptului.
În împrăștierea clasică a unui corp țintă de către fotonii din mediu, mișcarea corpului țintă nu va fi modificată în medie de fotonii împrăștiați. În împrăștierea cuantică, interacțiunea dintre fotonii împrăștiați și corpul țintă suprapus va face ca aceștia să se insepare, delocalizând astfel coerența de fază de la corpul țintă la întregul sistem, făcând modelul de interferență inobservabil.
Concept
În mecanica cuantică, un sistem fizic este descris printr-o reprezentare matematică numită stare cuantică. Probabilitățile pentru rezultatele experimentelor asupra unui sistem sunt calculate prin aplicarea regulii Born la starea cuantică care descrie acel sistem. Stările cuantice sunt fie pure, fie mixte; stările pure sunt cunoscute și sub denumirea de funcții de undă. Atribuirea unei stări pure unui sistem cuantic implică certitudinea rezultatului unei măsurători asupra acelui sistem, adică faptul că există o măsurătoare pentru care unul dintre rezultatele posibile va apărea cu probabilitatea 1. În absența forțelor sau interacțiunilor exterioare, o stare cuantică evoluează unitar în timp. În consecință, o stare cuantică pură rămâne pură. Totuși, dacă sistemul nu este perfect izolat, de exemplu în timpul unei măsurători, coerența este partajată cu mediul înconjurător și pare să se piardă în timp – un proces numit decoerență cuantică sau decoerență ambientală. Coerența cuantică nu se pierde, ci se amestecă cu mult mai multe grade de libertate în mediu, analog modului în care energia pare să se piardă în timpul frecării în mecanica clasică, atunci când aceasta a produs de fapt căldură în mediu.
Decoerența poate fi privită ca pierderea de informații dintr-un sistem în mediu (adesea modelat ca o baie de căldură),[1] deoarece fiecare sistem este slab cuplat cu starea energetică a mediului înconjurător. Privit izolat, dinamica sistemului este neunitară (deși sistemul combinat plus mediul evoluează într-un mod unitar).[2] Astfel, dinamica sistemului în sine este ireversibilă. Ca în cazul oricăror cuplaje, se generează inseparabilități între sistem și mediu. Acestea au efectul de a partaja informații cuantice cu – sau de a le transfera către – mediul înconjurător.
(Include texte traduse și adaptate din Wikipedia de Nicolae Sfetcu)
Fizica fenomenologică – Compendiu – Volumul 2
Descoperă universul fizicii printr-o perspectivă fenomenologică captivantă!
Fizica fenomenologică – Compendiu – Volumul 1
O explorare cuprinzătoare a fizicii, combinând perspective teoretice cu fenomene din lumea reală.
Mecanica cuantică fenomenologică
Intră în lumea fascinantă a mecanicii cuantice. Nu rata ocazia de a explora frontierele științei!
Descoperă mai multe la MultiMedia
Abonează-te ca să primești ultimele articole prin email.
Lasă un răspuns