наблюдатель разрушил волновую функцию

aksirob

Кванты на 5 сдал, но давно было, уже забыл объяснение. Как это так получается, напомните плиз.
[video] http://www.youtube.com/watch?feature=fvwp&v=LSwCCtvbSdg&... [/video]

wawa321

Квантовое измерение описывается проектором. При измерении квантовое состояние проектируется на одно из собственных состояний оператора измерения. Если до измерения состояние не принадлежало собственному базису измерения, то оно изменяется, или "разрушается".

dinar

Квантовое измерение описывается проектором.
Ну зачем так грубо. У проектора всего 2 собственных значения.
А наблюдать можно больше. Например, координату --- там бесконечное число значений.
Или проекцию спина фотона на ось - три (2s+1значений, где максимальный спин s=1) значения.
Одно срабатывание физического прибора, отвечающего наблюдаемой с дискретным спектром, при условии, что измеряемый объект находится в чистом состоянии, ты хотел сказать, даст одну из проекций на собственные оси. Собственные для того оператора (наблюдаемой который отвечает прибору.
Но спроектированное состояние снова чистое и снова описывается волновой функцией! Разрушение ты как раз не описал.
Потому что нельзя его описать в терминах однократного срабатывания прибора. Любой нетривиальный квантовый эффект описывается только статистикой наблюдений, в идеале именно бесконечным ансамблем однотипных срабатываний -
срабатываний одного прибора в на одном и том же состоянии измеряемого объекта.

dinar

Если до измерения состояние не принадлежало собственному базису измерения, то оно изменяется, или "разрушается".
это редукция волновой функции — снова к волновой функции, хотя и другой.
а разрушение — это переход суперпозиции (комплексной линейной комбинации) чистых собственных состояний (эта суперпозиция снова есть чистое состояние!) в их вероятностную смесь (смешанное состояние, не описываемое никакой одной волновой функцией)

mtk79

вот здесь
показан аналогичный пример

wawa321

Человек кванты на 5 сдал и попросил всего лишь напомнить про разрушение вф в мультике, а не краткий курс по квантовым измерениям изложить :)
Измерения - это не только проекторы, да и проекторы - не только двумерные, и измеряемые состояния - не только чистые, но это на стандартных курсах по квантам не проходят, и для понимания эффекта интерференции на двух щелях знать это в общем-то не нужно.

Irina_Afanaseva

для понимания эффекта интерференции на двух щелях знать это в общем-то не нужно
смотря что понимать под "пониманием эффекта"... :)

aksirob

Если до измерения состояние не принадлежало собственному базису измерения, то оно изменяется, или "разрушается".
Я наткнулся вот на эту статью
Decoherence of matter waves by thermal emission of radiation
Lucia Hackerm¨uller, Klaus Hornberger, Bj¨orn Brezger, Anton Zeilinger, and Markus Arndt
Universit¨at Wien, Institut f¨ur Experimentalphysik, Boltzmanngasse 5, A-1090 Wien, Austria
(Dated: February 19, 2004. Published in: Nature 427, 711–714 (2004
Суть, такая: атомы иона подсвечиваются лазером и испускают фотоны, по которым можно определить в какую щель попал ион.
Измерение происходит косвенно, волновая функция никак напрямую не реагирует с прибором. В идеале наверное можно было регистраторы фотонов разнести подальше для убедительности, чтобы ионы сначала прошли через щель, а потом только произошёл процесс регистрации фотонов.
В этом случае получается чистое состояние волновой функции иона бы не изменилось и мы получили бы интерференционную(или нет) картинку, а после этого бы зафиксировали состояние фотонов -а оттуда косвенно узнали бы через какую щель просочился ион.
Получается состояние ионов изменилось, но наблюдателя не было. Если не принимать во внимание, что измеритель - это фотоны, которые "забрали" с собой информацию.
Получается информация разрушает волновую функцию.

vladimir62

Наблюдатель нарушает интерференцию поля, своим присутствием
Интерференция возможна если две волны "одинаковы" то-есть когерентны. Но если появляется наблюдатель то он сбивает когерентность (одинаковость) своим присутствием и как следствие интерференция пропадает.

wawa321

Получается информация разрушает волновую функцию.
На пальцах дардрон правильно объяснил. Информация о том через какую щель проходит ион сбивает когерентность и интерференционная картинка теряет видность. В конце девяностых Берге Энглерт вывел соотношение "видность интерференционных полос + различимость путей прохода через щели = 1". Либо знаем через какую щель прошла частица и получаем нулевую видность, либо не знаем какая щель и получаем резкие полосы интерференции с единичной видностью, ну или что-то посередине, когда ненулевые и видность полос и различимость щелей. Знание о пути прохода частицы может быть получено разными способами, например и таким "мягким", как в статье. Интересный момент в том, что детектировать информацию о пути прохода можно уже после того как зарегистрирована сама частица. Это называется delayed choice experiment. Ещё забавнее, что если есть информация о пути прохода, но пока она не задетектирована наблюдателем, то её можно "уничтожить" и "восстановить" интерференцию. Например, в этой статье фотоны, несущие информацию об ионе, можно сделать неразличимыми, и тогда будут интерференционные полосы. Это называется quantum eraser.

Irina_Afanaseva

измеритель - это фотоны, которые "забрали" с собой информацию.
Получается информация разрушает волновую функцию.
не знаю, что понимать насчёт информации, но усиление взаимодействия с окружением часто выглядит именно как разрушение "волновой функции подсистемы"
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: