La décohérence quantique est le processus par lequel un système quantique perd ses propriétés quantiques et se comporte davantage comme un système classique. En d’autres termes, c’est le processus par lequel l’intrication entre deux particules est perdue et les particules deviennent indiscernables l’une de l’autre en termes de propriétés.
La théorie de la décohérence quantique a été développée en 1976 par Dieter Zeh et est devenue depuis une partie importante de la mécanique quantique moderne. Elle a été initialement utilisée pour expliquer le comportement de certains systèmes, tels que le rayonnement du corps noir, et a depuis été utilisée dans de plus en plus de domaines d’étude.
La décohérence quantique fonctionne en enchevêtrant les particules d’un système, puis, lorsque le système interagit avec son environnement, les particules deviennent « décohérentes ». Cela signifie que les propriétés quantiques des particules sont perdues en raison de l’interaction avec l’environnement, et qu’elles se comportent davantage comme un système classique.
La décohérence induite par l’environnement est un type de décohérence quantique qui se produit lorsqu’un système quantique interagit avec son environnement. Cette interaction fait perdre au système quantique ses propriétés quantiques et le fait se comporter davantage comme un système classique.
La décohérence induite par la mesure est un autre type de décohérence quantique qui se produit lorsqu’un système quantique est mesuré. Cette interaction fait perdre au système quantique ses propriétés quantiques et le fait se comporter davantage comme un système classique.
Il existe plusieurs types de décohérence, notamment la décohérence induite par l’environnement, la décohérence induite par la mesure et la décohérence spontanée. Chaque type de décohérence est causé par une interaction différente entre un système quantique et son environnement.
La décohérence quantique a de nombreuses applications dans des domaines tels que l’informatique quantique, la cryptographie quantique et la téléportation quantique. Elle peut également être utilisée pour expliquer le comportement de certains systèmes, comme le rayonnement du corps noir.
L’un des principaux défis de la décohérence quantique est qu’elle est difficile à contrôler, car elle est causée par l’interaction avec l’environnement. Cela peut entraîner des problèmes de précision et de fiabilité dans les systèmes quantiques.
La décohérence est un processus par lequel les états quantiques d’un système s’emmêlent avec son environnement, ce qui entraîne la perte d’informations quantiques et l’émergence d’un comportement classique.
La décohérence quantique est la perte de cohérence quantique, ou la capacité d’un système à rester dans une superposition quantique. Elle se produit généralement lorsqu’un système interagit avec son environnement d’une manière qui entraîne l’enchevêtrement de son état quantique avec celui de l’environnement. Le temps de décohérence est l’échelle de temps sur laquelle ce processus se produit. Il est généralement très court, de l’ordre de la picoseconde ou moins.
La relaxation quantique est un processus au cours duquel un système revient à son état fondamental après avoir été excité à un état d’énergie plus élevé. Cela peut se produire soit spontanément, soit par le biais d’interactions avec d’autres particules.
La décohérence est un problème dans l’informatique quantique car elle peut entraîner la perte de l’état quantique des bits quantiques (qubits). Cela peut se produire lorsque les qubits interagissent avec leur environnement, ce qui a pour effet d' »enchevêtrer » les qubits avec leur environnement. Lorsque cela se produit, les qubits ne peuvent plus être utilisés pour le calcul quantique. La décohérence peut également se produire lorsque les qubits sont soumis à des champs électromagnétiques puissants, tels que ceux utilisés dans certains types d’ordinateurs quantiques.
La décohérence est un processus par lequel l’état quantique d’un système perd sa cohérence, en raison de l’interaction du système avec son environnement. Cette interaction fait que l’état quantique du système s’emmêle avec l’état de l’environnement, de sorte que les deux états ne peuvent plus être considérés comme indépendants. Le résultat est que le système ne peut plus être dans un état quantique pur, mais se trouve au contraire dans un état mixte.
La principale cause de la décohérence d’un qubit est l’interaction avec l’environnement. Cette interaction peut se produire de plusieurs façons, par exemple par des collisions avec d’autres particules, ou par l’émission ou l’absorption de photons. Lorsqu’un qubit interagit avec son environnement, l’état quantique du qubit s’enchevêtre avec celui de l’environnement. Cette intrication signifie que les deux états ne peuvent plus être considérés comme indépendants, et que le qubit n’est plus dans un état quantique pur. Au lieu de cela, le qubit se trouve dans un état mixte, qui est un mélange statistique des états quantiques du qubit.
Il est plus difficile de travailler avec les états mixtes qu’avec les états purs, car ils ne peuvent être décrits par une seule fonction d’onde. Il est donc plus difficile d’effectuer des calculs quantiques avec des qubits dans un état mixte. Il est donc important d’essayer d’éviter la décohérence, ou du moins de minimiser ses effets, afin de pouvoir effectuer des calculs quantiques avec des qubits.