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    Generalizando o postulado de medição na mecânica quântica

    Colapso em uma medição parcial. A função de onda inteira colapsa em um estado próprio coberto pela função de onda parcial medida com alguma probabilidade, 1/3 neste exemplo. Crédito:Science China Press

    O postulado de medição é crucial para a mecânica quântica. Se medirmos um sistema quântico, só podemos obter um dos valores próprios do observável medido, como posição, energia e assim por diante, com uma probabilidade. Imediatamente após a medição, o sistema entrará em colapso no eigenstate correspondente instantaneamente, conhecido como colapso do estado. Argumenta-se que o teorema da não clonagem é na verdade um resultado do postulado de medição, porque o teorema da não clonagem também seria válido na física clássica. A possibilidade de clonagem na física clássica é, na verdade, a capacidade de medir totalmente um sistema clássico, para que um estado clássico possa ser medido e preparado.

    Para explicar claramente a medição na mecânica quântica, é melhor usar o exemplo a seguir. Suponha que um fóton passe por uma fenda três-idêntica e coloquemos um detector ideal e sem demolição após cada uma das fendas. De acordo com o postulado de medição, um dos detectores detectará o fóton, e, como resultado, toda a função de onda entrará em colapso nessa fenda.

    O que acontecerá se colocarmos apenas um único detector após a fenda superior? É natural pensar que terá um terço de probabilidade de detectar o fóton, e reduz toda a função de onda na fenda-1, como mostrado na Fig. 2. No entanto, o que acontecerá se o detector na fenda superior não medir o fóton? Esta é uma medição parcial. Isso foi encontrado no formalismo da computação quântica de dualidade, onde a combinação linear de unidades (LCU) foi proposta para realizar a computação quântica.

    Long propôs que ao medir uma onda parcial, algo certamente acontecerá:(1) colapso:ele entrará em colapso em um dos autovalores com alguma probabilidade. Após a medição, a função de onda inteira mudará instantaneamente para o autoestado correspondente; (2) colapso:a função de onda medida desaparecerá, e mude para a parte não medida. Conforme mostrado na Fig. 2, o detector medirá o fóton com probabilidade 1/3, e toda a função de onda do fóton colapsa na fenda superior. Conforme mostrado na Fig. 3 para recolhimento, a parte medida na fenda superior desaparece, e a parte não medida, a saber, a função de onda na fenda do meio e na fenda inferior aumenta.

    Colapso em uma medição parcial. A parte medida na fenda superior desaparece, e a parte não medida nas fendas médias e baixas são aumentadas. Crédito:Science China Press

    Na realidade, a medição parcial é mais comum do que a medição completa. Deve-se notar que o colapso dentro e fora da medição parcial acontece aleatoriamente, não apenas no espaço, mas também com o tempo. Por exemplo, a detecção de fóton por um detector pode ser entendida naturalmente em termos deste postulado de medição parcial. Quando a função de onda de um fóton vai para um detector, não é medido por completo ao mesmo tempo, ou seja, não é uma medição completa. Sua parte frontal chega primeiro ao detector, atingindo alguma área do detector. Ele colapsa em qualquer ponto da área de interseção no detector ou colapsa e a probabilidade correspondente será deslocada para outra parte da função de onda. Este processo continua até que o fóton seja detectado. Se o fóton não tiver sido detectado até que a última parte da função de onda alcance o detector, então, a amplitude dessa função de onda restante aumenta para 1, de modo a detectar o fóton com certeza na etapa final.

    Esta explicação é dada na visão de que a função de onda é apenas a própria Entidade do sistema quântico, a interpretação WISE. Na interpretação WISE, NÃO há relação entre a função de onda e o sistema quântico, a função de onda é apenas o sistema quântico. A interpretação WISE é apoiada pelo experimento de escolha atrasada por encontro, que foi relatado em vários meios de comunicação há alguns anos.


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