In een kwantumsysteem kunnen complexe oscillaties in de loop van de tijd eenvoudiger worden vanwege een fenomeen dat decoherentie wordt genoemd. Decoherentie is het proces waarbij de kwantumtoestand van een systeem zijn samenhang verliest, of het vermogen om interferentie-effecten te vertonen. Het treedt op wanneer een kwantumsysteem interageert met zijn omgeving, die doorgaans bestaat uit een groot aantal vrijheidsgraden.

Naarmate een kwantumsysteem interageert met zijn omgeving, raakt de omgeving verstrikt in het systeem. Deze verstrengeling leidt tot verlies van informatie over de kwantumtoestand van het systeem, wat op zijn beurt de samenhang van het systeem vermindert. Hoe meer het systeem interageert met zijn omgeving, hoe decoherenter het wordt.

Decoherentie speelt een cruciale rol bij het begrijpen van de overgang van kwantum- naar klassiek gedrag. In de klassieke wereld nemen we geen kwantumsuperpositie- of interferentie-effecten waar. Dit komt omdat klassieke systemen doorgaans groot en complex zijn, en het decoherentieproces in dergelijke systemen zeer efficiënt is. Als gevolg hiervan wordt de kwantumtoestand van een klassiek systeem snel decoherent en gedraagt ​​het systeem zich volgens de klassieke natuurkunde.

Daarentegen kunnen kwantumsystemen gedurende langere tijd complexe oscillaties en superposities vertonen, omdat ze relatief geïsoleerd zijn van hun omgeving. Naarmate het systeem echter met zijn omgeving in wisselwerking staat, decohereert het uiteindelijk en worden de oscillaties eenvoudiger. Dit decoherentieproces stelt een fundamentele limiet aan de duur van kwantumcoherentie en daarmee aan de complexiteit van kwantumoscillaties die in de praktijk kunnen worden waargenomen.