## [Amplituden-Dämpfung](/de/node/50916) Definition Ein dissipativer Quantenzkanal, der den irreversiblen Verlust von Anregung (Energie) vom Quantensystem an seine Umgebung modelliert; typischerweise dargestellt durch eine Abbildung, die die Amplitude der angeregten Zustandsanteile in der Dichtematrix des Systems reduziert. ## Prinzip Prinzip Energie tragende Freiheitsgrade des Systems koppeln an Umweltmoden, sodass Anregungen aus dem System übertragen werden; die reduzierten Dynamiken sind nichtunitär und werden oft durch Amplituden-Dämpfungs-Kraus-Operatoren oder eine Mastergleichung mit Relaxationstermen (T1) beschrieben. ## Demonstration Demonstration Ein als angeregter Zustand |1> präpariertes Zweiniveauatom, das mit einem bosonischen Vakuumbad wechselwirkt, fällt mit Wahrscheinlichkeit γ pro Zeitschritt in den Grundzustand |0> zurück; die Populationsanteile entspannen sich zu |0> und die Nicht-Diagonaleinträge schrumpfen entsprechend dem Dämpfungsparameter. ## Fehlanwendung Fehlanwendung Die Amplituden-Dämpfung als bloße unitäre Phasenrotation zu behandeln oder anzunehmen, sie verändere nur Phasen der Off-Diagonalen; umgekehrt führt die Modellierung beobachteten Populationsverlusts allein durch Dephasierungs-Kanäle ohne Energieaustausch zu falschen Vorhersagen. ## Konsequenz Konsequenz Die Populationen angeregter Niveaus sinken, emittierte Energie erscheint in Umweltmoden, die mit der Anregungsamplitude verknüpfte Kohärenz nimmt ab, und quanteninforma­tion, die in der Besetzung des angeregten Zustands steckt, wird beeinträchtigt, sofern nicht durch Fehlerkorrektur oder Pumpen kompensiert. ## Umkehrung Umkehrung Das konzeptionelle Gegenteil ist ein Anregungs- (Pump-) Kanal oder ein Verstärkungsprozess, der Energie aus der Umgebung in das System überträgt und die Population angeregter Zustände erhöht; eine deterministische Umkehr ist ohne korrelierte Umgebung oder äußere Arbeit im Allgemeinen nicht möglich. ## Abgrenzung Abgrenzung Gilt, wenn der dominierende Effekt Energie-Relaxation ist; schließt reine Dephasierungsprozesse aus, die Populationsanteile erhalten, sowie unitäre kohärente Operationen; die Anwendbarkeit kann die Markov- oder Schwachkopplungsannahme erfordern, sofern nicht explizit nicht-Markovisch erweitert. ## Semantische Spannung Semantische Spannung Wird häufig dem Phasen-Dämpfen gegenübergestellt: Amplituden-Dämpfung ändert Populationen (Energieverlust) sowie Kohärenz, während Phasen-Dämpfung nur Kohärenz zerstört und Populationen unverändert lässt; Fehlidentifikation führt zu ungeeigneten Fehler-Modellen und Gegenmaßnahmen. ## Synthese Synthese Amplituden-Dämpfung bezeichnet offene Systemprozesse, bei denen die Kopplung an Umweltmoden zur irreversiblen Abgabe von Anregungen führt, was nichtunitäre Populationsrelaxation und zugehörige Kohärenzverluste verursacht; modelliert durch Relaxationsterme in Mastergleichungen.