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退相干

量子力学的基本数学特性之一

退相干是指一个宏观物体必定与其外部环境相互作用，即使组成环境的单个微粒很小，与宏观物理碰撞时能量交换可以忽略不计，环境也可以记录宏观物体运动信息，从而与宏观物体形成量子纠缠，发生量子退相干。

量子相干性
简介
先介绍一下“量子相干性”。
现在各国科学家都在努力希望实现量子计算机，而量子计算机需要一些重要的量子性质。其一是“量子相干性”。
量子相干性，或者说“态之间的关联性”。其中一种说法就是其合作者在1935年根据假想实验作出的一个预言。这个假想实验是这样的：在高能加速器中，由能量生成的一个电子和一个正电子朝着相反的方向飞行，在没有人观测时，两者都处于向右和向左自旋的叠加态，而进行观测时，如果观测到电子处于向右自旋的状态，那么正电子就一定处于向左自旋的状态。这是因为，正电子和电子本是通过能量无中生有而来，必须遵守守恒定律。这也就是说，“电子向右自旋”和“正电子向左自旋”的状态是相关联的，称作“量子相干性”。这种相干性只有用量子理论才能说明。
应用
要在量子计算机中实现高效率的并行运算，就要用到量子相干性。彼此有关的量子比特串列，会作为一个整体动作。因此，只要对一个量子比特进行处理，影响就会立即传送到串列中多余的量子比特。这一特点，正是量子计算机能够进行高速运算的关键。
造成因素
量子力学的正统哥本哈根解释承认人的主观观测会影响到微观实体的客观存在性，这是量子力学至今仍未解决的一大科学瓶颈难题。
退相干使得量子计算机与传统计算机不同，量子计算机的运算时间是有限制的。这是因为，量子比特之间的相干性很难保持长时间，经过一定的时间后，一旦遇到外界实体的观测，就会失去相干性。在计算机中，量子比特不是一个孤立系统，它会与外部环境发生作用而使量子相干性衰减，即“退相干”（也叫作“消相干”）。量子比特从相干状态到失去相干性这段时间叫做“退相干时间”。如果退相干时间不能足够长，就无法完成计算。所以，延长退相干时间，是以后必须解决的重大课题。
量子叠加性会因为观测而崩溃。退相干是周围的环境噪声造成干扰使量子比特“变劣”，那么观测也会对相干性造成影响。为了避免退相干，就要将电路元件与周围环境隔离。但是，现在仍有许多退相干的原因没有查明。研究员蔡兆申指出，电路周围的电荷起伏也会造成退相干。
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