Квантовая система, взаимодействующая с внешней средой, что приводит к диссипации и декогеренции.Открытая квантовая система — это квантовый объект, который не является полностью изолированным, а взаимодействует с окружающей средой. Это взаимодействие вызывает декогеренцию — потерю квантовой суперпозиции — и диссипацию, при которой энергия утекает наружу. Окружающая среда действует как «резервуар», который непрерывно измеряет систему, фактически разрушая квантовые состояния и превращая квантовое поведение в классическое. Именно поэтому макроскопические объекты не проявляют квантовых эффектов.
Современная формулировка была разработана в 1970-х годах Горини, Коссаковским, Сударшаном и Линдбладом, которые вывели общую форму уравнения мастер-уравнения.
Система и окружение вместе эволюционируют унитарно, но поскольку мы отслеживаем только систему, мы усредняем по степеням свободы окружения. Это приводит к мастер-уравнению, описывающему редуцированную матрицу плотности системы, которое включает члены, отвечающие за затухание и шум. Многие степени свободы окружения действуют как источник случайных флуктуаций, которые приводят систему к тепловому равновесию.
Необходимо для квантовых вычислений, где кубиты должны быть защищены от шума окружения; также используется для моделирования квантовых точек, молекулярной электроники и фотосинтеза.
Декогеренция происходит невероятно быстро — для пылинки в воздухе она занимает около 10^-31 секунды.
