عدم انسجام در سیستم های کوانتومی یک مفهوم اساسی است که نقش مهمی در رفتار و درک سیستم های کوانتومی ایفا می کند. فرآیند عدم انسجام زمانی اتفاق میافتد که یک سیستم کوانتومی با محیط اطراف خود تعامل داشته باشد و منجر به از بین رفتن انسجام و ظهور رفتار کلاسیک شود. این پدیده هنگام بررسی انتقال از قلمرو کوانتومی به قلمرو کلاسیک ضروری است.
توجه به این نکته مهم است که عدم انسجام را میتوان با درهمتنیدگی سیستم کوانتومی با محیط اطرافش توضیح داد. هنگامی که یک سیستم کوانتومی با محیط خود تعامل می کند، درهم تنیدگی بین سیستم و محیط ایجاد می شود. این درهم تنیدگی منجر به همبستگی تابع موج سیستم با درجات آزادی محیطی می شود و در نتیجه انسجام از بین می رود و رفتار کلاسیک پیدا می شود.
درهمتنیدگی بین سیستم کوانتومی و محیط آن نقش مهمی در فرآیند ناهمدوسی دارد. با درهم تنیدگی سیستم و محیط، اطلاعات مربوط به سیستم در محیط پخش می شود که منجر به سرکوب اثرات تداخل و از بین رفتن برهم نهی های کوانتومی می شود. این عدم پیوستگی ناشی از درهم تنیدگی مکانیزمی کلیدی است که توضیح میدهد چرا سیستمهای کوانتومی رفتار کلاسیک را در مقیاس ماکروسکوپی از خود نشان میدهند.
یک مثال گویا از عدم پیوستگی از طریق درهم تنیدگی را می توان در پدیده اندازه گیری کوانتومی مشاهده کرد. هنگامی که یک سیستم کوانتومی اندازه گیری می شود، با دستگاه اندازه گیری تعامل می کند و منجر به درهم تنیدگی بین سیستم و دستگاه می شود. این درهم تنیدگی باعث فروپاشی برهم نهی کوانتومی سیستم می شود و نتیجه اندازه گیری قطعی را در پی دارد. درهمتنیدگی بین سیستم و دستگاه اندازهگیری برای درک اینکه چگونه اندازهگیریهای کوانتومی منجر به نتایج کلاسیک میشود، ضروری است.
ناهمدوسی را می توان با درهم تنیدگی یک سیستم کوانتومی با محیط اطرافش توضیح داد. فرآیند ناپیوستگی از از دست دادن انسجام ناشی از درهم تنیدگی ناشی میشود که منجر به ظهور رفتار کلاسیک در سیستمهای کوانتومی میشود. درک نقش درهم تنیدگی در ناپیوستگی برای روشن کردن مرز بین دنیای کوانتومی و کلاسیک ضروری است.
سایر پرسش ها و پاسخ های اخیر در مورد مبانی اطلاعات کوانتومی EITC/QI/QIF:
- دروازه نفی کوانتومی (کوانتومی NOT یا گیت Pauli-X) چگونه عمل می کند؟
- چرا دروازه هادامارد خود برگشت پذیر است؟
- اگر کیوبیت 1 حالت بل را بر مبنای معینی اندازه بگیرید و سپس کوبیت دوم را در مبنایی که با زاویه خاصی تتا می چرخد اندازه گیری کنید، احتمال اینکه به بردار متناظر پروجکشن پیدا کنید برابر است با مجذور سینوس تتا؟
- چند بیت اطلاعات کلاسیک برای توصیف وضعیت برهم نهی کیوبیت دلخواه لازم است؟
- فضای 3 کیوبیتی چند بعد دارد؟
- آیا اندازه گیری یک کیوبیت برهم نهی کوانتومی آن را از بین می برد؟
- آیا دروازههای کوانتومی میتوانند ورودیهای بیشتری نسبت به خروجیهای مشابه دروازههای کلاسیک داشته باشند؟
- آیا خانواده جهانی دروازه های کوانتومی شامل گیت CNOT و گیت هادامارد می شود؟
- آزمایش دو شکاف چیست؟
- آیا چرخاندن فیلتر پلاریزه معادل تغییر مبنای اندازه گیری قطبش فوتون است؟
سوالات و پاسخهای بیشتر را در مبانی اطلاعات کوانتومی EITC/QI/QIF مشاهده کنید