Un proceso de decoherencia en el que las fases relativas entre estados de base decaen mientras que las poblaciones (elementos diagonales) permanecen esencialmente inalteradas; comúnmente modelado como un canal de desfasamiento que suprime los términos off-diagonales de la matriz densidad sin intercambio de energía.

Principio

Grados de libertad del entorno monitorizan de forma continua o estocástica observables que distinguen los autovalores del sistema, imprimiendo desplazamientos de fase aleatorios y promediando las coherencias; el proceso no requiere transferencia de energía pero destruye la visibilidad de la superposición cuántica.

Demostración

En un experimento de interferencia de Ramsey, un conjunto de qubits preparado en la superposición |0>+|1> muestra una visibilidad de franjas que decae en el tiempo debido a campos fluctuantes no controlados; la pérdida de contraste se captura por una disminución exponencial de los términos off-diagonales de la matriz densidad.

Aplicación incorrecta

Interpretar cualquier pérdida de señal observada como relajación de energía o modelar el desfasamiento de fase mediante canales de amortiguamiento de amplitud de modo que las poblaciones cambien; atribuir erróneamente la decoherencia a ruido de fase cuando el mecanismo dominante es la caída de población conduce a correcciones incorrectas.

Consecuencia

Pérdida de interferencia coherente e información off-diagonal que reduce la fidelidad de algoritmos basados en superposición y entrelazamiento mientras que las medias de observables diagonales permanecen intactas; la corrección de errores y técnicas de eco pueden recuperar parcialmente la coherencia.

Inversión

Técnicas de re-enfoque de fase (spin echo, desacoplo dinámico) pueden invertir o ralentizar algunos efectos de desfasamiento al invertir en el tiempo las fases aleatorias acumuladas bajo condiciones adecuadas; la inversión completa requiere conocer o controlar la realización del ruido.

Límite

Aplica cuando la decoherencia ocurre sin intercambio energético significativo; excluye procesos que cambian poblaciones (amortiguamiento de amplitud) y ruido clásico de lectura que no desfasia amplitudes cuánticas; puede ser markoviano o no markoviano.

Tensión semántica

Existe tensión entre desfasamiento de fase y ruido de fase clásico o colapso inducido por medida: el desfasamiento es un canal físico de decoherencia por acoplamientos no controlados, mientras que la incertidumbre intrínseca de fase cuántica no siempre es debida a desfasamiento medioambiental.

Síntesis

El desfasamiento de fase agrupa procesos de decoherencia que destruyen coherencias introduciendo fases relativas aleatorias mientras conservan poblaciones; se identifica por pérdida de contraste de interferencia y se modela por mapas de desfasamiento o términos de dephasing en ecuaciones maestras.