波粒二象性

路径信息

路径信息是关于量子粒子走了两条或多条路径中哪一条的任何知识——记录在任何地方,哪怕只是原则上可得。在双缝实验里,它意味着知道粒子是从哪条缝穿过的。量子力学一条了不起的规则是:一旦这样的信息存在,干涉图样便随之消亡,粒子表现得像一粒普通的小球,而无论是否真有人费心去把信息读出来。

这一点很微妙,也极易说错。干涉之所以丧失,不是因为某个笨拙的探测器在物理上踢了粒子一脚,而是因为获取路径信息使粒子与别的东西发生纠缠,而这种纠缠摧毁了两条路径为发生干涉所必须共有的那种微妙的相位关系。对路径的确定知识与可见的干涉图样根本无法并存;它们是互补的。

这种权衡可以被平滑地调节。收集到部分路径信息,你就得到部分的条纹可见度;你对路径的知识越锐利,条纹就越黯淡,二者遵循一条精确的定量界限。这条教训是:干涉无关乎粒子在空间中一分为二,而关乎世界是否留下了一份能区分各种可能的记录——若任何地方都不存在这样的记录,各种可能便会发生干涉。

which-path known ⇒ no fringes; path erased ⇒ fringes return

对走了哪条缝知道得越清楚,干涉就越黯淡——一种严格的互补权衡。

要紧的是信息是否被记录在世界的某处,而非是否有一位有意识的观察者去看。一个留在无人读取的探测器上的路径标记,就足以抹去条纹;起作用的是纠缠,而非觉知。

又称
which-way informationwelcher-Weg information哪条缝信息