测量与量子—经典边界
投影测量
投影测量是教科书用来引入这一主题的那种干净、理想化的测量。你挑选一个可观测量——比如能量或自旋方向——其可能的结果就是它的本征值。当你测量时,状态被「投影」到你所读出的那个数值所对应的本征态上,而每个数值的概率遵循玻恩定则。这个名字来自那一步数学操作:把状态投影到其可能性空间中的某一特定方向上。
这种理想化测量的一个标志是可重复性:如果你紧接着再次测量同一个可观测量,必定会得到相同的答案,因为第一次测量已经让系统稳稳地处在那个本征态上了。正因如此,投影测量有时被称作锐测量或强测量——它一举提取出完整的答案,并使系统停留在一个确定的、与之对应的状态上。
实验室里真实的测量通常比这幅干净的图景要混乱得多。探测器并不完美,它们会以额外的方式扰动系统,而许多有用的测量是有意只提取部分信息的。物理学家用来处理这些情形的完全一般的框架更为宽广,但投影测量仍是理论简单而精确的脊梁——是其余一切据以对照的那个基本情形。
P(aₙ) = |⟨n|ψ⟩|², |ψ⟩ → |n⟩ after reading result aₙ
每个本征值 aₙ 都有玻恩定则给出的概率;读到它后,系统停留在对应的本征态 |n⟩ 上。
可重复性只有在被测可观测量于两次测量之间守恒时才成立。如果状态在其间发生了演化,或你测量的是一个不相容的可观测量,第二次的结果就未必与第一次相同。
又称
另见