El proceso por el cual los términos coherentes de superposición de un sistema quedan prácticamente suprimidos en su estado reducido debido al entrelazamiento con grados de libertad externos, produciendo mezclas efectivas clásicas para las observables de interés.

Principio

La interacción con un entorno selecciona bases preferidas y dispersa las relaciones de fase en correlaciones inaccesibles, por lo que los términos de interferencia en la matriz densidad reducida decaen en escalas temporales características fijadas por el acoplamiento y el espectro ambiental.

Demostración

Una partícula cuántica en un experimento de doble rendija que dispersa fotones o moléculas de gas pierde amplitud en los términos cruzados de la matriz densidad reducida para su posición; las franjas de interferencia desaparecen en tiempos proporcionales a las tasas de dispersión y la transferencia de momento.

Aplicación incorrecta

Afirmar que la decoherencia por sí sola produce salidas definidas únicas (un colapso literal de la función de onda) en lugar de explicar la supresión de interferencias mientras deja sin resolver la definición de un resultado individual.

Consecuencia

Cuando se tiene en cuenta, la decoherencia explica la rápida aparición de distribuciones de probabilidad clásicas para observables preferentes y justifica el uso de estados mixtos reducidos en predicciones para aparatos macroscópicos.

Inversión

La recoherencia ocurre si se invierte el entrelazamiento sistema–entorno o si los grados de libertad del entorno se controlan totalmente y se devuelven a su estado inicial, restaurando los términos de interferencia.

Límite

Relevante para sistemas cuánticos abiertos con muchos grados de libertad no controlados; no proporciona un mecanismo para seleccionar un único resultado en una medición individual y depende de los detalles del acoplamiento y de la elección del macroescala (coarse-graining).

Tensión semántica

A menudo se contrasta con la relajación disipativa: la decoherencia suprime la coherencia de fase sin necesariamente transferir energía significativa, mientras que la disipación implica intercambio de energía y termalización.

Síntesis

La decoherencia cuántica es la supresión dinámica de las interferencias en el estado reducido de un subsistema causada por el entrelazamiento con grados de libertad externos, produciendo mezclas efectivas clásicas para observables sin invocar un colapso fundamental.