Decoherence in quantum systems and the Lindbladian

La seguente tesi presenta una trattazione introduttiva al concetto di decoerenza nei sistemi quantistici e di come questa possa essere descritta dall'equazione di Lindblad. Lo scritto è complessivo di una parte propedeutica riguardante i fondamenti di meccanica quantistica e il concetto di qubit, oltre a una trattazione su come descrivere stato, evoluzione e misura di un sistema quantistico tramite il formalismo delle matrici densità. Proseguendo, si definiscono i superoperatori come strumento per permettere di studiare l'evoluzione di un sistema immerso nell'ambiente, nonché come strumento matematico in grado di racchiudere sia il concetto di evoluzione unitaria (coerente) che il processo di misura. Tramite il concetto di superoperatore, si introduce l'equazione di Lindblad come alternativa all'equazione di Schrödinger, in quanto in grado di descrivere l'evoluzione temporale di un sistema quantistico aperto, che interagisce con l'ambiente. Infine si porta, come applicazione, l'analisi del fenomeno dello smorzamento di fase, in quanto esemplificativo degli effetti della decoerenza.