Η αποσυνοχή στα κβαντικά συστήματα είναι μια θεμελιώδης έννοια που παίζει κρίσιμο ρόλο στη συμπεριφορά και την κατανόηση των κβαντικών συστημάτων. Η διαδικασία της αποσυνοχής συμβαίνει όταν ένα κβαντικό σύστημα αλληλεπιδρά με το περιβάλλον του, οδηγώντας στην απώλεια της συνοχής και στην εμφάνιση κλασικής συμπεριφοράς. Αυτό το φαινόμενο είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη κατά τη διερεύνηση της μετάβασης από το κβαντικό στο κλασικό βασίλειο.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η αποσυνοχή μπορεί πράγματι να εξηγηθεί από το ότι το κβαντικό σύστημα μπλέκεται με το περιβάλλον του. Όταν ένα κβαντικό σύστημα αλληλεπιδρά με το περιβάλλον του, προκύπτει εμπλοκή μεταξύ του συστήματος και του περιβάλλοντος. Αυτή η εμπλοκή οδηγεί στη συσχέτιση της κυματικής λειτουργίας του συστήματος με τους περιβαλλοντικούς βαθμούς ελευθερίας, με αποτέλεσμα την απώλεια της συνοχής και την εμφάνιση κλασικής συμπεριφοράς.
Η εμπλοκή μεταξύ του κβαντικού συστήματος και του περιβάλλοντός του παίζει κρίσιμο ρόλο στη διαδικασία της αποσυνοχής. Καθώς το σύστημα και το περιβάλλον μπλέκονται, οι πληροφορίες για το σύστημα εξαπλώνονται στο περιβάλλον, οδηγώντας στην καταστολή των φαινομένων παρεμβολής και στην καταστροφή των κβαντικών υπερθέσεων. Αυτή η αποσυνοχή που προκαλείται από τη διαπλοκή είναι ένας βασικός μηχανισμός που εξηγεί γιατί τα κβαντικά συστήματα παρουσιάζουν κλασική συμπεριφορά σε μακροσκοπική κλίμακα.
Ένα ενδεικτικό παράδειγμα αποσυνοχής μέσω της εμπλοκής μπορεί να παρατηρηθεί στο φαινόμενο της κβαντικής μέτρησης. Όταν ένα κβαντικό σύστημα μετράται, αλληλεπιδρά με τη συσκευή μέτρησης, οδηγώντας σε εμπλοκή μεταξύ του συστήματος και της συσκευής. Αυτή η εμπλοκή προκαλεί την κατάρρευση της κβαντικής υπέρθεσης του συστήματος, με αποτέλεσμα ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα μέτρησης. Η εμπλοκή μεταξύ του συστήματος και της συσκευής μέτρησης είναι απαραίτητη για την κατανόηση του πώς οι κβαντικές μετρήσεις οδηγούν σε κλασικά αποτελέσματα.
Η αποσυνοχή μπορεί να εξηγηθεί από την εμπλοκή ενός κβαντικού συστήματος με το περιβάλλον του. Η διαδικασία της αποσυνοχής προκύπτει από την απώλεια συνοχής που προκαλείται από τη διαπλοκή, που οδηγεί στην εμφάνιση της κλασικής συμπεριφοράς στα κβαντικά συστήματα. Η κατανόηση του ρόλου της εμπλοκής στην αποσυνοχή είναι απαραίτητη για την αποσαφήνιση του ορίου μεταξύ του κβαντικού και του κλασικού κόσμου.
Άλλες πρόσφατες ερωτήσεις και απαντήσεις σχετικά με Κβαντικές βασικές αρχές πληροφοριών EITC/QI/QIF:
- Πώς λειτουργεί η πύλη κβαντικής άρνησης (quantum NOT ή Pauli-X gate);
- Γιατί η πύλη Hadamard είναι αυτοαναστρέψιμη;
- Εάν μετρήσετε το 1ο qubit της κατάστασης Bell σε μια ορισμένη βάση και στη συνέχεια μετρήσετε το 2ο qubit σε μια βάση περιστρεφόμενη κατά μια ορισμένη γωνία θήτα, η πιθανότητα να λάβετε προβολή στο αντίστοιχο διάνυσμα είναι ίση με το τετράγωνο του ημιτόνου του θήτα;
- Πόσα bit κλασικής πληροφορίας θα απαιτούνταν για να περιγραφεί η κατάσταση μιας αυθαίρετης υπέρθεσης qubit;
- Πόσες διαστάσεις έχει ένας χώρος 3 qubits;
- Θα καταστρέψει η μέτρηση ενός qubit την κβαντική υπέρθεση του;
- Μπορούν οι κβαντικές πύλες να έχουν περισσότερες εισόδους από εξόδους όπως οι κλασσικές πύλες;
- Η παγκόσμια οικογένεια κβαντικών πυλών περιλαμβάνει την πύλη CNOT και την πύλη Hadamard;
- Τι είναι ένα πείραμα διπλής σχισμής;
- Είναι η περιστροφή ενός φίλτρου πόλωσης ισοδύναμη με την αλλαγή της βάσης μέτρησης της πόλωσης φωτονίων;
Δείτε περισσότερες ερωτήσεις και απαντήσεις στο EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals