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Effective descriptions accounting for the evolution of quantum systems that are acted on by a bath are desirable. As the number of bath degrees of freedom increases and full quantum simulations turn out computationally prohibitive, simpler models become essential to understand and gain an insight into the main physical mechanisms involved in the system dynamics. In this regard, vibrational decoherence of an [I.sub.2] diatomics is tackled here within the framework of Markovian quantum state diffusion. The [I.sub.2] dynamics are analyzed in terms of an effective decoherence rate, Λ, and the specific choice of the initial state, in particular, Gaussian wave packets and two-state superpositions. It is found that, for Markovian baths, the relevant quantity regarding decoherence is the product of friction (η) and temperature (T); there is no distinction between varying one or the other. It is also observed that decoherence becomes faster as the energy levels involved in the system state correspond to higher eigenvalues. This effect is due to a population redistribution during the dynamical process and an eventual irreversible loss of the initial coherence. These results have been compared with those available in the literature from more detailed semiclassical IVR simulations, finding a good agreement. Key words: Markovian dynamics, quantum state diffusion, vibrational decoherence, dephasing, stochastic quantum trajectory. Il est necessaire de fournir des descriptions claires expliquant l'evolution des systemes quantiques soumis aun bain. Etant donne que le nombre de degres de liberte du bain augmente et que les simulations quantiques totales sont hors de portes des calculs, il devient essentiel de recourir a des modeles simplifies pour pouvoir comprendre et apprehender les principaux mecanismes physiques impliques dans la dynamique des systemes. A cet egard, la decoherence vibrationnelle d'une molecule diatomique [I.sub.2] est integree au cadre de la diffusion quantique markovienne. La dynamique de la molecule diatomique [I.sub.2] est analysee du point de vue d'un taux decoherence effective, Λ, et du choix specifique de l'etat initial, en particulier, des paquets d'ondes gaussiens et des superpositions a deux etats. On constate, dans les bains markoviens, que la quantite adequate liee a la decoherence est le produit du frottement (η) et de la temperature (T); faire varier l'une ou l'autre de ces grandeurs revient au meme. On observe egalement que la decoherence s'accelere lorsque les niveaux d'energie mis en ceuvres dans l'etat du systeme correspondent a des valeurs propres plus elevees. Cet effet est du a une redistribution de population durant le processus dynamique et, finalement, a une perte irreversible de la coherence initiale. Ces resultats ont ete compares a ceux decrits dans la litterature et obtenus a partir de simulations IVR semiclassiques plus approfondies et ont fait apparaitre une bonne corroboration. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: dynamique markovienne, diffusion quantique, decoherence vibrationnelles, dephasage, trajectoire quantique stochastique., I. Introduction Consider a quantum system (S) coupled to a quantum bath (B). As it is commonly done in open quantum system theory, (1) let us also assume that initially [...]