量子退相干

對於標靶物體的經典散射裏，平均而言，標靶物體的運動不會因為被散射光子的作用而改變。在量子散射裏，被散射的光子與處於疊加態的標靶物體相互作用，因此會導致量子糾纏，將標靶物體的相位相干性退定域至整個系統．促使干涉圖案消失無蹤。

實際而言，不存在孤立系統，特別是不存在孤立宏觀系統，通過某種方式，每個量子系統都會持續地與外在環境耦合，發生量子糾纏，從而形成糾纏態。因此，量子退相干可以視為存在於量子系統內部的相干性隨著時間流易而退定域（delocalize）至量子系統與環境所組成的糾纏系統，換句話說，量子系統內部的幾個成分彼此之間的相位關係，會逐漸地退定域至整個系統，也就是說，量子系統的相位信息會持續地洩露至環境，從而有效地促使伴隨著相干性的干涉現象消失無蹤。

量子退相干能夠解釋為什麼不會觀察到干涉現象，但是，量子退相干能否解釋波函數塌縮的後果，這論題至今仍舊存在巨大爭議，一個很重要的原因就是，很難將這論題跟量子力學的詮釋做分割，而人們各自有各自青睞的詮釋。量子退相干是一種標準量子力學效應，關於它是否能夠解釋波函數塌縮的後果，存在有很多種觀點，大多數過於樂觀或過於悲觀的觀點，皆可追溯至對於量子退相干運作範圍的誤解。這樣，量子系統的演化貌似具有不可逆性。由於環境擁有幾乎無窮大的自由度，而且很難適當地操縱環境，因此，一般而言，量子退相干具有不可逆性。。對於雙縫路徑案例，假設量子系統處於混合態|c_1|^2|\psi_1\rang\lang\psi_1|+|c_2|^2|\psi_2\rang\lang\psi_2|，即處於量子態|\psi_1\rang、|\psi_2\rang的機率分別為 |c_1|^2、 |c_2|^2，或者假設量子系統與環境處於糾纏態|\psi_f\rang=c_1|\psi_1\rang|E_1\rang+c_2|\psi_2\rang|E_2\rang，只測量量子系統，並無法區分出這量子系統的物理狀態。

退相干時間尺度
對於宏觀物體而言，由於外在環境會有很多微觀物體會與之相互作用，量子退相干是非常快速的過程，說明為什麼無法觀察到量子干涉行為。約化密度矩陣的對角元素有效消失所需的時間稱為退相干時間。對於日常發生的宏觀過程，退相干時間非常短暫。
*製備出可分辨的幾個宏觀態或介觀態的量子疊加態。
*設計一套證實量子疊加的方法。
*量子退相干時間尺度必須足夠長久，這樣才能正確地觀測量子退相干。
*設計一套監督量子退相干的方法。

腔量子電動力學實驗
1996年，在法國巴黎高等師範學校，物理學者塞爾日·阿羅什實驗團隊在腔量子電動力學實驗中，首先定量觀測到輻射場的介觀疊加態的相位相干性逐漸地因量子退相干而被摧毀。

在這實驗裏，單獨里德伯銣原子被傳輸通過含有輻射場的，而這里德伯原子是處於兩個量子態所組成的疊加態，其中一個量子態會使得輻射場發生相移，因此促使輻射場從原先所處的非疊加態變為疊加態。由於光子散射於腔鏡子的瑕疵，輻射場會逐漸失去其相位相干性給環境。傳送第二個里德伯原子通過微波腔，可以測量出輻射場的相位相干性。從分析在不同延遲時間下相位相干性的數據，可以實驗證實量子退相干效應。

因为研究能够量度和操控个体量子系统的突破性实验方法，阿罗什荣获2012年诺贝尔物理学奖。

量子干涉學實驗
2002年，奧地利維也納大學物理學者安東·蔡林格研究團隊發表論文報告觀察C70富勒烯干涉行為的結果。C70富勒烯的質量為840amu，直徑約為1nm，是由超過1000個微觀粒子所組成的相當複雜的物體，因此很不容易觀察到量子干涉效應，必須特別使用一種應用的干涉儀，稱為。碰撞退相干、熱力學退相干、振動微擾引起的退相位{{noteTag|碰撞退相干指的是C70富勒烯與環境氣體分子之間的碰撞而發生的量子退相干。熱力學退相干指的是C70富勒烯因發射熱力學輻射而發生的量子退相干。干涉儀的衍射光栅會振動，因此造成經典的振動微擾。。這是最早探討量子糾纏的一篇論文。在這篇論文裏，他們詳細表述爱因斯坦-波多尔斯基-罗森佯谬，試圖藉著一個思想實驗來論述量子力學的不完備性質。他們並沒有更進一步研究量子糾纏的特性。

薛丁格仔細閱讀了愛因斯坦研究團隊的論文。稍後不久，他發表了一篇論文，對於「量子糾纏」這術語給予定義，並且研究探索相關概念。薛丁格體會到這概念的重要性，他表明，量子糾纏不只是量子力學的某個很有意思的性質，而是量子力學的特徵性質；量子糾纏在量子力學與經典思路之間做了一個完全切割

在之後40年，量子至經典變遷的問題並未得到解答，主要有兩個原因，一是由於物理學者認為這論題不常出現於宏觀世界，並且沒有甚麼實際用途，二是由於物理學者並未發現環境會扮演那麼關鍵的角色促成了量子至經典變遷。這嶄新的量子退相干概念並沒有立刻吸引到學術界的注意。1981至1982年之間，波蘭物理學者在《物理評論D》發表了兩篇關鍵性論文，他指出經典系統自然而然地將內含的量子相干性洩漏至環境，因而導致量子退相干的後果，在處理波函數塌縮問題時，不能夠忽略這後果。祖瑞克的兩篇論文使得量子退相干成為熱門量子論題。1984年，祖瑞克推導出估算量子退相干時間尺度的公式，可以很容易地對於一般量子系統進行相關估算。隔年，澤賀與學生共同給出一個模型，能夠詳細地描述因環境粒子散射而產生量子退相干後果的全部過程。1991年，祖瑞克在《》發表了一篇論文，將量子退相干介紹給更廣泛學術界，從而引起更多物理學者注意到這學術領域的發展。

参见
*相干性
*環境誘導超選擇
*維里定理
*埃倫費斯特定理
*

註釋
参考文献
延伸阅读

• Mario Castagnino, Sebastian Fortin, Roberto Laura and Olimpia Lombardi, A general theoretical framework for decoherence in open and closed systems, Classical and Quantum Gravity, 25, pp. 154002–154013, (2008).