Чье состояние (или волновая функция) изменяется (или разрушается) при наблюдении: Системы или Наблюдателя?

Я изучал измерения кубитов и основы квантовых вычислений. Преподаватель сильно настаивал на следующем утверждении: Предположим, что существует изолированная система S. Пусть наблюдатель O взаимодействует с системой S для измерения некоторого свойства, состояние наблюдателя O изменится по сравнению с состоянием S, т.е. | С ( | О 1 + | О 2 )

Почти в каждом другом ресурсе упоминается обратное, т.е. при наблюдении состояние системы изменяется или волновая функция системы схлопывается при наблюдении . (Сначала я думал, что они эквивалентны точно так же, как разные наблюдатели в движущихся системах отсчета, как обсуждалось в теории относительности. Но я все же хотел подтвердить)

Q1: Являются ли эти утверждения эквивалентными или они имеют разное значение (разве вышеприведенное уравнение не должно быть | О ( | С 1 + | С 2 ) )? И если они имеют разные значения, почему инструктор использовал первое?

Позже инструктор попытался связать данное утверждение с многомировой интерпретацией, что подняло другой вопрос в другом контексте.

В2: Если интерпретация многих миров верна, почему мы всегда наблюдаем только результаты с наибольшей вероятностью? Согласно Многим мирам, существует некая вселенная, в которой можно было бы наблюдать результаты с меньшей вероятностью. Почему это всегда какая-то другая вселенная, а не наша? (Опять же потому, что вероятность наблюдения этих результатов очень и очень мала, а число параллельных вселенных бесконечно? Есть ли вообще ответ на этот вопрос, связанный с физикой?)

Любые идеи будут полезны. Заранее спасибо.

«Наблюдатель» — классический объект.
Значит, оба утверждения не равны?
Оба утверждения кажутся мне несколько неполными в том виде, в каком они сформулированы. Меняется состояние наблюдателя, меняется и состояние системы. Если бы состояние наблюдателя не изменилось, мы бы ничего не измеряли. Но наблюдатель классический - он не описывается волновой функцией.
Извините, если это так. Он просто сказал это и продолжил. В любом случае, говорить об изменении состояния только одного объекта (наблюдателя или системы) было бы неправильно? Это звучит более логично. Спасибо!
@ChiralAnomaly Observer постулируется как классический объект, который разрушает суперпозицию (вызывает «коллапс волновой функции»). Попытка самосогласованно использовать теорию для описания ее постулата — это круговая логика. Но да, раз мы верим в КМ, мы говорим, что наблюдатель является макроскопическим, термодинамическим и т. д.
@ChiralAnomaly Я думаю, что мой предыдущий комментарий отвечает на ваш вопрос. Я также думаю, что ваши комментарии не имеют отношения к ОП.
@Vadim Цель моих комментариев заключалась в том, чтобы запросить разъяснения о том, как ваш первоначальный комментарий относится к ОП, потому что слово «классический» может означать несколько разных вещей. Я не пытался ответить на вопрос ОП. Я пойду дальше. Я удалил свои предыдущие комментарии, чтобы уменьшить беспорядок.

Ответы (1)

Согласно MWI мы также можем наблюдать результаты, которые менее вероятны. Просто они не так видны, как наиболее вероятный исход. Я думаю, что ваш учитель много читал у Бора, который говорит, что измерения изменяют знание физических систем. Это означает, что состояние наблюдателя изменяется после измерения. Это, конечно, так, но физическая система, в которой производится измерение, также изменилась после измерения.

Если я правильно понимаю, вы говорите, что измерение - это процесс вроде:
| О ( | С 1 + | С 2 ) | О 1 | С 1 + | О 2 | С 2
@SolubleFish Для наблюдателя существует только одно состояние. Как вы пишете, кажется, что есть два состояния наблюдателя.
После измерения измерительный прибор может находиться в двух состояниях в зависимости от наблюдаемого результата, нет?
Измерительный прибор не находится в суперпозиции двух состояний перед измерением. Только система, в которой вы проводите измерение, находится в суперпозиции. Если вы думаете, что измерение тоже является суперпозицией, то никакие измерения никогда не могут привести к редукции суперпозиции.
Я написал | О для состояния наблюдателя перед измерением (аппарат готов к измерению) и | О 1 , | О 2 для двух возможных состояний наблюдателя после измерения. Первое не должно быть суперпозицией второго
Наблюдатель действительно может оказаться в одном из двух состояний O1 или O2. до измерения он находится в состоянии О, не связанном с О1 и О2. Ну, он может думать о двух состояниях О1 и О2, но это другое дело.
Тогда уравнение, которое я написал, верно?
После измерения наблюдатель находится либо в состоянии O1, либо в состоянии O2. Он (или она) видит только S1 или S2. Перед измерением он находился в состоянии, когда S1 и S2 накладываются друг на друга. Ваше уравнение не выражает этого.
После измерения (по MWI) Вселенная находится в суперпозиции, компоненты которой не могут взаимодействовать (кот мертв, а хозяин грустит / кот жив, а хозяин с облегчением)
@SolubleFish Владелец становится счастливым (или грустным) только после того, как увидит, что кошка жива (или мертва).
@DescheleSchilder Каким будет правильное уравнение? Мне любопытно, потому что то, что написал SolubleFish, похоже на то, что написал инструктор.
@Samarth Я не думаю, что есть связь между состоянием наблюдателя и состоянием системы, которую он измеряет. Состояние наблюдателя не зависит от состояния системы. (возможно, некоторые частицы внутри наблюдателя запутаны с частицами, составляющими систему, но наблюдатель не производит на них измерения). Если вам нужна связь, я бы сказал, что до измерения состояние равно O (S1 + S2), а после — либо O (S1), либо O (S2), так что это не суперпозиция.
Но ведь меняется и состояние наблюдателя, верно? (случайно, не могли бы вы предложить хороший справочный материал? Это будет очень полезно)
@ Самарт Почему так?
Потому что наблюдатель сделал наблюдение, и его состояние тоже должно измениться?
@Samarth Изменилась только система, в которой он сделал наблюдение. После этого наблюдатель тоже будет другим. Он может радоваться или грустить. Но в тот момент, когда он делает наблюдение, почему его состояние должно также изменяться синхронно с измененным состоянием системы? Почему его состояние должно измениться? Только если задействована запутанность (между частицами внутри системы и частицами внутри наблюдателя), изменится часть наблюдателя. Если запутанные частицы находятся в наложенном состоянии, что крайне маловероятно, так как эта суперпозиция, вероятно, будет разрушена взаимодействием в его теле.