Decoherentie

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

Met decoherentie is in de kwantummechanica het mechanisme waardoor de coherentie-eigenschappen van bepaalde kwantumtoestanden geheel of gedeeltelijk worden onderdrukt.

In de kwantummechanica kan een systeem zich in een superpositie van eigentoestanden bevinden: de verwachte meetwaarde is onbepaald en de waarnemer onbekend. Het systeem bevindt zich in meerdere toestanden gelijktijdig. Deze onbepaalde eigenschappen kunnen leiden tot kwantumverschijnselen die met klassieke natuurkunde niet te verklaren zijn, bijvoorbeeld interferentie van een deeltje met zichzelf. Anderzijds kan een kwantummechanisch systeem zich ook in een gemengde toestand bevinden. Dan verkeert de waarnemer in onzekerheid, net als bij een klassieke toevalsproces, zonder dat de verschillende kwantumtoestanden gelijktijdig bestaan.[1]

Decoherentie treedt op wanneer een (microscopisch) gesloten systeem en de (macroscopische) omgeving door wisselwerking onomkeerbaar veranderen en er onder meer kwantumverstrengeling optreedt. Bij een toestand van kwantummechanische superpositie treedt in dit geval geen interferentie op tussen de golffuncties van het systeem en zijn omgeving. Als de superpositie een golffunctie is, kan de decoherentie verschijnselen als het ineenstorten van de golffunctie verklaren, maar daarover is nog debat. Decoherentie kan ook worden gezien als het verlies van informatie van een systeem aan de omgeving.

Decoherentie is van belang om processen in de klassieke natuurkunde te koppelen aan kwantummechanische processen. Decoherentie vormt een probleem voor de nog hypothetische kwantumcomputer, omdat de nauwkeurigheid hiervan sterk afhangt van een ongestoorde coherentie op kwantummechanisch niveau.

Bronnen, noten en/of referenties