Date:
In ottica ed elettromagnetismo, la coerenza è ciò che rende possibili fenomeni come interferenza e diffrazione: senza coerenza, le frange interferenziali svaniscono e la luce si comporta come un insieme incoerente di onde indipendenti.
La “coerenza quantistica” è la proprietà che consente a un sistema quantistico di esistere in sovrapposizioni di stati. In termini matematici, significa che le fasi relative delle funzioni d’onda che descrivono i diversi stati rimangono ben definite quando l’esperimento viene ripetuto, rendendo possibile l’interferenza e fenomeni genuinamente quantistici come l’entanglement. La coerenza è fragile: se non la si preserva, le onde (classiche o quantistiche) non interferiscono.
Per “decoerenza quantistica” si intendono invece i processi attraverso i quali un sistema quantistico perde gradualmente la sua coerenza a causa dell’interazione con l’ambiente circostante. Ogni interazione con particelle o campi esterni, o con gradi di libertà non controllati “traccia” informazioni sullo stato quantistico, rendendo gli effetti tipici della meccanica quantistica inosservabili, e rendendo classico un sistema quantistico.
Rappresentazione del fenomeno della decoerenza generata con l’aiuto dell’intelligenza artificiale di Gemini
La decoerenza spiega anche perché i fenomeni quantistici non sono visibili su larga scala: il contatto con l’ambiente distrugge rapidamente le delicate correlazioni di fase.
Dal punto di vista applicativo, mantenere la coerenza quantistica il più a lungo possibile è cruciale, ad esempio, per i computer quantistici, dove la perdita di coerenza limita la capacità di eseguire calcoli complessi. Per questo motivo, molta ricerca in questo campo è dedicata allo sviluppo di tecniche di isolamento e correzione degli errori quantistici, con l’obiettivo di ritardare la decoerenza e preservare la natura quantistica del sistema.
Autore: Saverio Pascazio
#IYQ #IYQ2025 #coerenza #decoerenza
Seguite la rubrica Weekly Quantum per scoprire come la scienza quantistica sta plasmando il nostro presente e il nostro futuro: ogni settimana, notizie, scoperte, innovazioni, curiosità e giochi per esplorare il mondo quantistico.