A valóságban nem léteznek zárt kvantumrendszerek, a környezettel való kölcsönhatás minden reális fizikai rendszerben jelen van. Érdekes kérdés, hogy a környezet hogyan változtatja meg a kvantumállapotok struktúráját, mi történik a kvantumos összefonódással, valamint milyen korrelációk alakulnak ki rendszerben. A környezettel való kölcsönhatás (disszipáció) következtében kialakuló/eltűnő kvantumkorrelációk alapos megértése nemcsak elméleti szempontból érdekes, de a rohamosan fejlődő kvantuminformatikai alkalmazások szempontjából is igen fontos lehet.  

A környezettel való kölcsönhatás következtében a kvantumrendszerek állapotai csak kevert állapotokkal írhatóak le, azaz a rendszer hullámfüggvénye helyett annak sűrűségmátrixát kell tekintenünk. Amennyiben a környezet dinamikáját Markov-közelítésben vesszük figyelembe, úgy a vizsgált fizikai rendszer állapotát leíró sűrűségmátrix időfejlődésére egy lineáris differenciálegyenletet, a Lindblad-egyenletet nyerhetjük. Ebben az egyenletben a rendszer Hamilton-operátora által vezetett unitér időfejlődés mellett úgynevezett disszipátor tagok is megjelennek, melyek a környezet hatását hivatottak leírni. A sűrűségmátrixok terének hatalmas dimenziója azonban lényegesen megnehezíti ezen rendszerek numerikus szimulációját. A helyzet egyszerűbb, ha a vizsgált rendszert nemkölcsönható részecskék (fermionok vagy bozonok) alkotják, ekkor ugyanis gaussi kezdőáállapotot feltételezve numerikusan egzakt eredmények nyerhetők az úgynevezett harmadik kvantálás módszerével. Kölcsönható fermionrendszer esetén pedig a tiszta állapotokra gyakran alkalmazott mátrixszorzat-állapotok adnak lehetőséget a rendszer szimulációjára.

A diplomamunkás feladata egy egydimenziós fermionlánc dinamikájának vizsgálata, ahol a lánc végén a környezettel való kölcsönhatás következtében részecskék ugorhatnak ki és be. A környezettel való kölcsönhatást pillanatszerűen bekapcsolva a lánc nemegyensúlyi dinamikáját a Lindblad-egyenlet megoldásával szimulálhatjuk, majd célunk az időfüggő állapotban meghatározni különféle összefonódást/korrelációkat mérő mennyiségeket (pl. entrópia, kölcsönös információ, operátortér-entrópia).