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为什么还没有实验来发现量子叠加是如何瓦解的?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-07-14 09:20:35

已经有无数的实验来探索测量的特性。叠加层的坍塌是一种测量引起的效应。如果量子态不是测量仪器的本征态,它将坍缩成其中一个测量本征态。你可以用偏振滤波器在经典极限中证明这一点。如果你有三个偏振光滤片,它们都让线偏振光沿特定的轴通过,那么让任何光通过一个滤片都会导致它的线偏振光。假设它是垂直极化的。

然后,如果你在第一个偏光器后水平放置第二个偏光器,就没有光通过。这是交叉偏振器的条件,它告诉我们所有通过第一个滤光片的光都是垂直偏振的。第一个偏振器准备状态。第二个偏振器测量状态。现在让我们在这两个之间放置第三个偏振器,它的方向是对角线的。这种插入偏振器也可以看作是一种测量。但它不止于此。这也表明了崩溃。

在这种情况下,中间测量决定了对角线偏振光的存在。这是测量值。此外,通过这个偏振器的光变成对角线偏振光。这就是崩溃。现在有了三个偏振器,一些光将通过最后一个水平偏振的偏振器。这只能是因为制备的垂直偏振光不是对角取向偏振器的本征态,所以可以表示为对角态和反对角态的叠加,然后折叠成对角态。那么这个对角线态就不是最后一个水平取向偏振器的本征态,所以这个态必须再次表示为垂直偏振光和水平偏振光的叠加,从而产生最终透射的水平偏振。因此,总的来说,通过一系列的测量和折叠,垂直偏振光可以变成水平偏振光。

虽然这是一个经典的例子,但它一直适用于单光子水平。这告诉我们,单个光子的状态可以通过测量从一种状态操纵到另一种状态。这意味着你可以以一定的概率改变光子的状态。换句话说,在量子理论中,黑色的东西也可以是白色的……
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