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退相干
退相干是量子系统通过与环境相互作用而失去量子相干性的过程，导致叠加态衰变为经典统计混合态。
这是什么意思
退相干发生在量子系统与环境纠缠时，量子信息有效泄漏到未被追踪的自由度中。这导致密度矩阵的非对角元素指数衰减，将纯叠加态转变为经典行为的混合态。退相干的时间尺度由T1（能量弛豫时间）和T2（退相时间）表征。退相干是构建实用量子计算机的主要障碍，因为它限制了在量子信息丢失前可以执行的量子门操作数量。量子纠错专门设计用于对抗退相干。生活类比
退相干就像放在桌子上的音叉失去纯净音调——振动能量传递到桌子（环境）上，清晰纯净的音调变成沉闷嘈杂的声音并迅速消失。
想象在布满灰尘的房间里在白板上写字——随着灰尘（环境噪声）在表面积累，信息（量子信息）逐渐变得无法读取。
量子比特有两种'死法'。T1像一只慢慢漏气的气球——储存在|1⟩中的能量逐渐泄漏回|0⟩。T2像一支拍手完全同步（'一、二！'）的合唱团渐渐乱了节拍：声音（能量）还在，但'齐心'（相位）没了——而量子魔法恰恰就藏在这份齐心之中。
'退相干'这个词本身就在讲故事：'相干'指波与波相互干涉、步调一致的性质，'退'即消退——原本手拉着手的波逐渐松开了手，相干性退去，这就是退相干。
常见误解
- 退相干与测量坍缩不同——退相干是环境纠缠的渐进连续过程，而测量是为提取信息而设计的特定相互作用。
- 退相干不会完全摧毁量子信息——信息会扩散到系统和环境中；如果你能控制整个环境，原则上是可以恢复的。
- T1和T2并不是设备的固定常数——同一芯片上的量子比特各不相同，而且逐日漂移，这正是量子硬件必须持续重新校准的原因。
要点总结
- 退相干源于量子系统与环境之间不需要的纠缠。
- T1和T2时间分别表征量子比特失去能量和相位相干性的速度。
- 退相干是量子计算的主要实际挑战，推动了量子纠错的发展。
- 量子比特由两个不同的时钟支配：T1（能量弛豫，|1⟩→|0⟩）和T2（相位相干性）；T2 ≤ 2·T1，量子门必须在这两个时间内充分提前完成。
检验你的理解
量子比特的T2时间表征什么？
- A.执行门操作的时间
- B.退相时间（相位相干性的丧失）
- C.读出量子比特的时间
- D.制造量子比特的时间
查看答案
答案: B. 退相时间（相位相干性的丧失）
原因: T2是退相时间，测量由于环境相互作用，叠加态中|0⟩和|1⟩分量之间的相对相位信息丧失的速度。
先修概念
一次文献: W. H. Zurek, Rev. Mod. Phys. 75, 715 (2003), doi:10.1103/RevModPhys.75.715
T1/T2 additions (2026-07-03 enhancement) per Krantz et al., APR 6, 021318 (2019).