Il quantum bit è l'unita di informazione quantistica.Esso puo avere gli stati di base |0> e |1>
In modo da poter manipolare gli stati quantistici, i qubit sono associati a vettori in C^2:
|0> = (0)
(1)
|1> = (1)
(0)
oltre agli stati fondamentali, lo stato di un bit quantistico può essere una combinazione lineare di |0> e |1>
|psi> = a |0> + b |1>
gli stati intermedi formati da una combinazione lineare sono detti stati di sovrapposizione quantistica.
Lo stato di un qubit rimane sconosciuto fino a quando viene effettuata la misura. (es: il paradosso gatto di shrondiger speiga la sovrapposizione quantistica)
La decoerenza quantistica è l'annullamento della sovrapposizione quantistica all'impatto del sistema con l'ambiente-
L'effetto è paragonabile al lancio di una moneta su un tavolo:
nel momento dell'impatto con la superficie assume uno stato definitivo, testa o croce, annullando la sovrapposizione presente durante il volo.
La decoerenza condiziona fortemente la realizzazione di un computer quantistico.
Nell'esperimento delle due fessure, la decoerenza avviene allorquando l'elettrone sparato viene osservato mentre attraversa la fessura: l'atto dell'oservazione del fenomeno collassa la sovrapposizione delle onde di probabilità cosi come la moneta quando impatta con il tavolo, cioè interagisce con l'ambiente esterno, o come il gatto quando viene aperta la gabbia-
Prima dell'osservazione l'elettrone va sia nella prima che nella seconda fessura cosi come la moneta è sia testa che croce prima di impattare con l'ambiente.
A livello subatomico quindi l'elettrone si comporta come la moneta: non è realmente materia, massa ma è una sovrapposizione lineare di onde enettraomagnetiche: è come l'elettrone si dividesse in due possibili stati, le onde di probabilità associate all'evento testa e all'evento croce ci sono entrambe: con l'interazione con l'ambiente, osservazione, l'elettrone si manifesta come materia e genera l'unico evento possibile in quanto tale.
Infatti cosi come la moneta quando impatta sul tavolo deve essere o testa o croce, cosi l'elettrone che viene osservato, quindi impatta con l'ambiente, intanto diventa materia e come tale deve passare o nella fessura A o in B.
L'atto dell'osservazione non è altro che l'invio di fotoni ad interagire con l'elettrone, quindi la luce è la causa ambientale che provoca la decoerenza della sovrapposizione degli stati: senza la luce la materia non si manifesta come tale ma come onde di probabilità: l'interazione col fotone genera decoerenza e la sovrapposizione di onde collassa in materia: come tale, la materi apuò avere un solo stato e non 2 contemporaneamente.
Una teoria prevede che una sorgente di luce, ad es una stella, invia nello spazio delle onde psi di probabilità che rappresentano solo un segnale di informazione senza energia; c'è quindi un campo che i propaga alla velocità della luce, ma non è ancora fotone come energia/materia, solo informazione: allorquando quelle onde psi impattano con l'ambiente, cioè vengono da noi osservate, allora collassano e partono i fotoni dalla sorgente, cioè solo ora la stella si manifesta all'uomo, quando cioè le onde psi hanno impattato con l'ambiente provocando la decoerenza: la realtà cosi si manifesta all'uomo atraverso l'invio dell'energia tramite il fotone.
Secondo questa teoria, una stella distante anni luce esiste come realtà materiale solo quando viene osservata, altrimenti essa resterebbe inn uno stato indefinito continuando a trasmettere solo onde psi cioè informazione.
Ma cosa è che veramente interagisce con le onde psi in modo tale da far decidere alla materia di manifestarsi? E' la coscienza umana? E' l'interazione con altra luce? con altra materia?
O è il nostro cervello che semplicemente non è in grado di percepire la vera realtà, le onde psi, e quindi le collassa nell'unico modo per lui comprensibile?
Cioè il cervello umano non è in grado di percepire contemporaneamente un evento che si manifesta nei due stati possibili, cioè non può elaborare contemporaneamente che la moneta è sia testa che croce.
In tal caso la realtà vine creata con la nostra coscienza e non corrisponde a quella oggettiva, molto piu confusa.
In questa ipotesi, può però influenzare il modo con cui essa si manifesta a noi? Cioè riesce a condizionare in quale fessura l'elettrone, ormai collassato, transiterà?
