Od kvantnih nečistoč do kvantnih naprav

Opis vpliva okolice na kvantni sistem velja za enega izmed osrednjih problemov kvantne mehanike že od njenega zgodnjega obdobja razvoja pred več kot stoletjem. Problematika, ki sem jo predstavil tudi v predavanju, zajema tako temeljna vprašanja glede interpretacije kvantne mehanike, teoretično obravnavo obnašanja posameznih magnetnih atomov v kosu kovine (t.i. problem "kvantnih nečistoč”), kot tudi povsem praktične izzive na področju kvantnih tehnologij, denimo izdelavo zelo zmogljivih univerzalnih kvantnih računalnikov z velikim številom osnovnih gradnikov, kubitov. Izziv na tem področju je tudi računski: pogosto imamo opravka s teoretičnimi modeli z velikim številom prostostnih stopenj, pri katerih lahko celo šibka interakcija med kvantnim sistemom in njegovo okolico vodi k nenavadnemu obnašanju, ki ga preproste metode sploh ne morejo zaobjeti. Pravimo tudi, da so takšni problemi "neperturbativni". S sodobnimi teoretičnimi orodji in velikimi (zaenkrat klasičnimi) računalniki jih vendarle lahko rešimo in tako pripomoremo k razvoju kvantnih naprav.