量子退相乾是量子力學中的一個重要概念,描述了量子系統如何因其與周圍環境的相互作用而喪失其量子相乾性。這一過程導致量子行為的消失,進而轉變為經典行為,被稱為「量子至經典變遷」。
量子退相乾的概念最早由德國物理學者漢斯·澤賀於1970年提出。在開放量子系統中,量子相乾性會因與外在環境發生量子糾纏而逐漸喪失。這種因量子糾纏而產生的後果,導致原本因量子相乾性而產生的乾涉現象消失,例如,在雙縫實驗中,粒子通過兩個縫隙後產生的乾涉圖案會因退相乾而變得模糊,最終轉變為兩個獨立波包的簡單疊加。
量子退相乾不僅是一個理論概念,也與實際套用緊密相關。例如,在量子計算機中,量子比特的相乾性是其實現高效並行運算的關鍵。然而,量子比特與外部環境的作用會導致相乾性衰減,限制了量子計算機的運算時間和效率。
理解量子退相乾的機制和過程對於推動量子技術的發展至關重要。科學家們正在努力研究和控制量子退相乾,以期在保持量子系統相乾性的同時,減少其與環境相互作用的影響。