Установлен минимальный предел декогерентности квантовых систем

Ученые из Франкфуртского университета установили минимальный предел возникновения декогеренции – перехода системы от квантового к классическому поведению в результате взаимодействия с окружающей средой. Это явление представляет собой одно из самых существенных препятствий на пути создания квантовых компьютеров.

В ходе эксперимента группа ученых под руководством д-ра Рейнарда Дернера (Reinhard Doerner) облучала молекулу водорода высокоэнергетичным фотоном, под действием которого происходило высвобождение двух электронов. Ионизированная молекула водорода в данном эксперименте представляла собой «простейшую двухщелевую систему» для одного из электронов, который, проходя через нее, образовывал квантовую интерференционную картину.

Второй электрон, движущийся с гораздо меньшей скоростью, выполнял роль минимальной окружающей среды. Он взаимодействовал с первым электроном посредством кулоновских сил, что приводило к потере контрастности интерференционных полос, наблюдаемых в угловом распределении электрона.

Таким образом, результаты эксперимента показали, что для перехода квантовой системы к классическому поведению достаточно небольшого количества взаимодействующих с ней частиц. В настоящее время ученые намереваются выяснить, какое влияние будет оказывать на интерференцию несимметричность молекулы водорода. Для этого они планируют заменить один из атомов водорода дейтерием, сообщает PhysicsWorld.