測量與量子—經典邊界
波函數坍縮
波函數坍縮是教科書用來描述「量子測量給出結果的那一刻似乎發生了什麼」的說法。在測量之前,系統處於一種疊加——若干可能結果按權重混合而成。據說在測量的瞬間,這種混合驟然跳到其中之一,也就是你實際觀測到的那一個,而其餘所有可能性都被捨棄。那平滑鋪展的波突然變成一個清晰的、單一的答案。
至關重要的是,你會得到哪個結果並非事先確定的。理論只通過玻恩定則給出機率:每個結果的機率,是它在原疊加中振幅大小的平方。按這種說法,坍縮是隨機而瞬時的,一旦發生便無法逆轉。它正是那一步——豐富的量子「也許」在此變成樸素的經典「就是」。
必須誠實地說,坍縮是一條公設,是為了讓理論與所見相符而手工添加進去的,並非從薛丁格方程推導而來——後者單憑自身永遠只會把可能性鋪展開。坍縮究竟是一樁真實的物理事件、僅僅是對我們知識的一次記帳式更新,還是由與環境的糾纏所造成的一種錯覺,恰恰正是量子力學各種詮釋所爭論的焦點。
|ψ⟩ = Σ cₙ|n⟩ → |k⟩ with probability |c_k|²
一個含多個分量的疊加跳到單一結果 k,其機率為相應振幅的平方。
坍縮並非由量子動力學推導得出;薛丁格方程單獨永遠不會產生它。請把「坍縮」當作這個謎題的名字,而非已確立的物理機制——各詮釋對它是否真實意見相左。
又稱
另見