Physicists have implemented the first experimental demonstration of everlasting quantum coherence-the phenomenon that occurs when a quantum system exists in a superposition of two or more states at once. Typically, quantum coherence lasts for only a fraction of a second before decoherence destroys the effect due to interactions between the quantum system and its surrounding environment. The method presented in the new study does not attempt to slow down or correct decoherence, but instead it reveals a natural mechanism under which resilience to decoherence spontaneously emerges. The results show that, under certain conditions, quantum coherence remains completely unaffected by common mechanisms of decoherence that typically destroy coherence.

Dubbed SMASH, the model is based on the standard model of particle physics, but has a few bits tacked on. The standard model is a collection of particles and forces that describes the building blocks of the universe. Although it has passed every test thrown at it, it can’t explain some phenomena. They extend the Standard Model with a new complex singlet scalar field σ and two Weyl fermions Q and Q˜ in the 3 and ¯3 representations of SU(3)c and with charges −1/3 and 1/3 under U(1)Y . The origin of the baryon asymmetry of the Universe is explained in SMASH from thermal leptogenesis. This requires massive RH neutrinos acquiring equilibrium abundances and then decaying when production rates become