Generalisering af målepostulatet i kvantemekanik

Målepostulatet er afgørende for kvantemekanikken. Hvis vi måler et kvantesystem, vi kan kun få en af ​​egenværdierne af den målte observerbare, såsom stilling, energi og så videre, med en sandsynlighed. Umiddelbart efter målingen, systemet vil kollapse ind i den tilsvarende egentilstand øjeblikkeligt, kendt som statssammenbrud. Det hævdes, at ikke-kloningssætningen faktisk er et resultat af målepostulatet, fordi ikke-kloningssætning også ville holde i klassisk fysik. Muligheden for kloning i klassisk fysik er faktisk evnen til fuldt ud at måle et klassisk system, så en klassisk tilstand kan måles og forberedes.

For klart at forklare målingen i kvantemekanik, det er bedre at bruge følgende eksempel. Antag, at en foton passerer gennem en tre-identiske spalter, og vi placerer en ideel og ikke-nedrivningsdetektor efter hver spalte. Ifølge målepostulatet, en af ​​detektorerne vil detektere fotonen, og som et resultat vil hele bølgefunktionen kollapse ind i den spalte.

Hvad vil der ske, hvis vi kun placerer en enkelt detektor efter den øverste spalte? Det er naturligt at tro, at det vil have en tredjedel sandsynlighed for at opdage fotonen, og kollapser hele bølgefunktionen i spalte-1, som vist i fig. 2. Dog hvad vil der ske, hvis detektoren ved den øverste spalte ikke måler fotonen? Dette er en delvis måling. Dette blev stødt på i dualitetskvantecomputerformalismen, hvor lineær kombination af unitarer (LCU) blev foreslået til at udføre kvanteberegning.

Long foreslået, at når man måler en delvis bølge, noget vil helt sikkert ske:(1) kollapse-in:det vil kollapse til en af ​​egenværdierne med en vis sandsynlighed. Efter målingen, hele bølgefunktionen ændres øjeblikkeligt til den tilsvarende egentilstand; (2) kollaps:den målte bølgefunktion forsvinder, og skift til den umålte del. Som vist i fig. 2, detektoren vil måle fotonen med sandsynlighed 1/3, og hele fotonbølgefunktionen kollapser i den øvre spalte. Som vist i fig. 3 for kollaps ud, den målte del i den øvre slids forsvinder, og den umålte del, nemlig bølgefunktionen i mellemspalten og nederste spalte øges.

I virkeligheden, delvis måling er mere almindelig end fuld måling. Det skal bemærkes, at sammenbrud i og ud af delvis måling sker tilfældigt ikke kun i rummet, men også over tid. For eksempel, detektionen af ​​foton med en detektor kan naturligt forstås ud fra dette delmålepostulat. Når bølgefunktionen af ​​en foton går til en detektor, det måles ikke fuldt ud på samme tid, det er nemlig ikke en fuld måling. Dens forreste del ankommer først til detektoren, rammer et område af detektoren. Den kollapser enten i et hvilket som helst punkt af det skærende område i detektoren eller kollapser, og den tilsvarende sandsynlighed vil blive flyttet til en anden del af bølgefunktionen. Denne proces fortsætter, indtil fotonen detekteres. Hvis fotonen ikke er blevet detekteret, før den sidste del af bølgefunktionen når detektoren, så stiger amplituden af ​​denne resterende bølgefunktion til 1 for at detektere fotonen med sikkerhed i det sidste trin.

Denne forklaring er givet i den opfattelse, at bølgefunktion blot er selve kvantesystemets enhed, den WISE fortolkning. I WISE fortolkning, der er INGEN sammenhæng mellem bølgefunktionen og kvantesystemet, bølgefunktionen ER kun kvantesystemet. WISE-fortolkningen understøttes af encounter delayed choice-eksperimentet, hvilket er blevet omtalt i forskellige medier for nogle år siden.