Зафиксирован ли коллапс волновой функции из-за наблюдения?

Я видел такие картинки,

введите описание изображения здесь

которые изображают результат эксперимента с двумя щелями с волновыми или корпускулярными характеристиками, в зависимости от того, как проводились измерения.

График, показывающий несколько «прямых» линий на экране обнаружения, изображает волнообразный результат, когда измерение частиц проводится на экране цели (слева).

График, показывающий только две линии на экране обнаружения, изображает коллапс волновой функции, когда на щелях проводятся дополнительные измерения, чтобы определить, через какую щель прошла частица (справа).

Первый эффект был записан, как видно здесь , а второй?

Скорее всего, это невозможно наблюдать, поскольку картина коллапса волновой функции является лишь одной из многих неразличимых интерпретаций квантовой механики.
Обратите внимание, что графика вводит в заблуждение своими довольно резкими линиями на экране. Вы можете получить такие линии для дифракционной решетки , но для двойной щели она всегда гораздо более «размазана», как показано в ответе Анны v. В частности, измерение того, через какую щель прошла частица, как правило, не заставит ее внезапно «лететь по прямой классической траектории». Результатом будет скорее одиночное нечеткое пятно на экране.

Ответы (2)

Эффект, который вы описываете в своем вопросе, известен как корпускулярно-волновой дуализм и является формой дополнительности , он наблюдался в различных экспериментах. Я нахожу наиболее интересным реализацию мысленного эксперимента Уилера с отложенным выбором .

В эксперименте с отложенным выбором частицы не измеряются до того, как они пройдут через щели, а помечаются так, чтобы было известно, через какую щель они проходят. Единственный случай, когда квантовая система не возмущается измерением, - это когда в результате измерения не получено никакой новой информации, а маркировка гарантирует, что можно узнать, через какую щель прошла частица, не нарушая квантовой интерференции . 1 волновой функции. В этом контексте цель любого измерения состояла бы в том, чтобы сказать, через какую щель прошла частица.

Если частица имеет метку, то при ее обнаружении (на экране) интерференция отсутствует и наблюдается частицеподобное поведение. Если меток нет, возникает интерференция или волнообразное поведение, даже если метки стираются после того, как частицы проходят через щели, и неизвестно, через какую щель они прошли.

Оказывается, невозможно увидеть интерференцию и узнать, в каком направлении одновременно прошли частицы. Если есть какая -то информация о том, в каком направлении, которая позволяет лучше, чем вслепую, угадать, через какую щель прошли частицы, видимость интерференции уменьшается.

Однако наблюдение корпускулярно-волнового дуализма на самом деле не требует коллапса волновой функции . Наблюдался ли коллапс волновой функции? На мой взгляд, нет, но публицисты этой газеты в Nature не согласны с этим. Коллапс связан с интерпретациями квантовой механики .

Коллапс волновой функции будет означать, что волновая функция реальна ( онтическая ), а не представляет только то, что мы знаем о квантовой системе ( эпистемическая ). Это открытый вопрос, некоторые физики считают одно другим. В любом случае пока нет никаких экспериментальных доказательств , пока не появятся некоторые физики, которые могли бы сказать: «Коллапс? Онтический? Эпистемический?

Если волновая функция является чисто эпистемологической, то коллапсировать не в чем, кроме состояния знания. Если это онтическое явление, то возможен коллапс волновой функции, но даже в этом случае коллапс волновой функции не требуется для объяснения квантовых измерений .

1 Интерференция похожа на образец слева в вашем вопросе, волнообразное поведение.

Что касается следующего эксперимента, эффект был записан или просто смоделирован? en.wikipedia.org/wiki/…
Да, этот эксперимент был проведен, и корпускулярно-волновой дуализм был "записан" или наблюдался (не моделировался). Однако это отличается от того, чтобы сказать, что волновая функция «схлопнулась», что является интерпретацией того, что происходит в эксперименте, и не требуется для объяснения экспериментальных данных.

Вы не легко найдете второй, потому что в некотором смысле это тривиально.

Вот шаблон с одной и двумя прорезями из Википедии.

двойная щель.

Если вы попытаетесь определить, через какую щель прошла частица, вы получите две одиночные щели, за исключением некоторых экспериментов , которые очень осторожны, чтобы не слишком сильно нарушить волновые функции установки.

Если вы пойдете в лабораторию, в которой есть эксперимент с двумя щелями, или настроите его, как описано в этом видео , вы можете проверить его с помощью света.

Я предполагаю, что невозможно записать второй с видимым светом?
Мы говорим о видимом свете, поэтому я не понимаю, что вы имеете в виду.
Да, но я имею в виду видимый узор, как на представленном вами изображении; реальное изображение двухщелевого рисунка, не показывающего интерференции.
да, одинарная щель - это такой рисунок, и то, что вы получите, если поместить детекторы на щель, это два таких одинарных щелевых рисунка.
Но его не сфотографировали, верно? Вы не можете взять лазерный луч, обнаружить каждый фотон в щелях и увидеть фактическое изображение на поверхности, которая показывает два таких рисунка с одной щелью...
Они провели эксперименты со ставнями в слотах en.wikipedia.org/wiki/User:Jordgette/… . см. также из книги books.google.gr/… .
@annav Я, должно быть, сбит с толку, потому что всегда думал, что обнаружение пути фотона обязательно вызывает коллапс волновой функции.
Обнаружение отдельного фотона, да, является частью «выбора одного экземпляра, который сформирует распределение вероятностей», и это называется «свернутым». Это происходит на экране, например, в сетчатке наших глаз и т. д. Путь как таковой есть геометрическое понятие. Я думаю, эксперимент показывает, что вмешательство в траекторию вводит новые граничные условия и развивается новая волновая функция, не имеющая интерференционной картины.
Зафиксирован ли коллапс волновой функции из-за наблюдения?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v