Dekohærens er en proces med krænkelse af sammenhæng (fra latin cohaerentio -adhæsion, forbindelse), forårsaget af interaktionen af et kvantemekanisk system med miljøet gennem en proces, der er irreversibel fra termodynamikkens synspunkt . I løbet af denne proces får systemet selv klassiske funktioner, der svarer til den information , der er tilgængelig i miljøet.
Dekohærens er gradvis, det er ikke en krampagtig proces.
Fra kvanteteoriens synspunkt er dekohærens sammenbruddet af en kvantefunktion som et resultat af interaktion med et medium.
Teorien om dekohærens har en vigtig konsekvens: For makrostaten falder kvanteteoriens forudsigelser praktisk talt sammen med den klassiske teoris forudsigelser.
Dekohærens blev afsløret i undersøgelsen af problemet med observatøren af et kvantesystem . Observation af ethvert fysisk objekt udføres som et resultat af dets interaktion med miljøet. (For eksempel, for at et videokamera kan modtage et billede af et bestemt objekt, skal det være belyst - fotonerne udsendt af lyskilden reflekteres fra objektet, kommer ind i linsen og skaber et billede på sensorarrayet.) I tilfælde af at observere et kvantesystem, ændrer virkningen af fotoner tilstanden af dette system fra, fordi anslagsenergien er sammenlignelig med energien i selve systemet. Især er det umuligt at observere en enkelt elektron uden at ændre dens tilstand, da når en foton og en elektron kolliderer, ændrer de begge både deres energi og baner. I begyndelsen af det 21. århundrede blev der udført eksperimenter, der viste, at kvantefunktionen kollapser ikke kun ved observation af et objekt, men også under enhver interaktion mellem et kvantesystem og miljøet.[ afklar ] I forsøg med opvarmede store molekyler opstår dekohærens som følge af deres udstråling af varme (emissionen af "termiske" fotoner) ind i det omgivende rum. I de samme eksperimenter blev der påvist en gradvis overgang af systemet fra en kvantetilstand til en klassisk med en stigning i systemets interaktion med mediet (jo højere temperatur molekylet er, jo større er energien af de udsendte fotoner af det og jo kortere deres bølgelængde , hvilket tillader mere nøjagtig bedømmelse af det opvarmede molekyles position i rummet) [1] .
Dekohærens er en af de væsentligste tekniske hindringer for skabelsen af kvantecomputere . For at bekæmpe dekohærens udvikles der på den ene side forskellige metoder til at isolere et kvantesystem, herunder brugen af ekstremt lave temperaturer og højt vakuum, og på den anden side indførelsen af koder, der er modstandsdygtige over for dekohærens-relaterede fejl i kvanteberegningen. (normalt i sådanne skemaer, tilstanden af en logisk qubit kodet af tilstanden af flere tilknyttede fysiske qubits).
I øjeblikket kan eksperimentelle fysikere holde atomer eller individuelle fotoner i en tilstand af superposition i betydelige perioder, forudsat at interaktion med miljøet minimeres. Men jo større systemet er, jo højere er dets modtagelighed for ydre påvirkninger. I store komplekse systemer bestående af mange milliarder atomer opstår dekohærens næsten øjeblikkeligt, og af denne grund kan Schrödingers kat ikke være både død og levende på evt.[ afklare ] et målbart tidsrum.
Dekohærensprocessen er en væsentlig komponent i tankeeksperimentet foreslået af Erwin Schrödinger , hvorved han ønskede at vise kvantemekanikkens ufuldstændighed i overgangen fra subatomære til makroskopiske systemer.