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    Généraliser le postulat de mesure en mécanique quantique

    Effondrement dans une mesure partielle. La fonction d'onde entière s'effondre en un état propre couvert par la fonction d'onde partielle mesurée avec une certaine probabilité, 1/3 dans cet exemple. Crédit :Science China Press

    Le postulat de la mesure est crucial pour la mécanique quantique. Si nous mesurons un système quantique, on ne peut obtenir qu'une des valeurs propres de l'observable mesuré, comme le poste, énergie et ainsi de suite, avec une probabilité. Immédiatement après la mesure, le système s'effondrera instantanément dans l'état propre correspondant, connu sous le nom d'effondrement de l'État. Il est soutenu que le théorème de non-clonage est en fait le résultat du postulat de mesure, parce que le théorème de non-clonage serait également valable en physique classique. La possibilité de clonage en physique classique est en fait la capacité de mesurer entièrement un système classique, afin qu'un état classique puisse être mesuré et préparé.

    Pour expliquer clairement la mesure en mécanique quantique, il est préférable d'utiliser l'exemple suivant. Supposons qu'un photon passe à travers trois fentes identiques et que nous placions un détecteur idéal et de non-démolition après chacune des fentes. Selon le postulat de mesure, un des détecteurs détectera le photon, et par conséquent, toute la fonction d'onde s'effondrera dans cette fente.

    Que se passera-t-il si nous ne plaçons qu'un seul détecteur après la fente supérieure ? Il est naturel de penser qu'il aura une probabilité d'un tiers de détecter le photon, et réduit toute la fonction d'onde en fente-1, comme le montre la figure 2. Cependant, que se passera-t-il si le détecteur de la fente supérieure ne mesure pas le photon ? Il s'agit d'une mesure partielle. Cela a été rencontré dans le formalisme de l'informatique quantique de dualité, où la combinaison linéaire d'unités (LCU) a été proposée pour effectuer l'informatique quantique.

    Long a proposé que lors de la mesure d'une onde partielle, quelque chose va sûrement arriver :(1) effondrement en entrée :il s'effondrera dans l'une des valeurs propres avec une certaine probabilité. Après la mesure, l'ensemble de la fonction d'onde passera instantanément à l'état propre correspondant ; (2) effondrement :la fonction d'onde mesurée disparaîtra, et passer à la partie non mesurée. Comme le montre la figure 2, le détecteur mesurera le photon avec probabilité 1/3, et toute la fonction d'onde photonique s'effondre dans la fente supérieure. Comme le montre la figure 3 pour l'effondrement, la partie mesurée dans la fente supérieure disparaît, et la partie non mesurée, à savoir la fonction d'onde dans la fente médiane et la fente inférieure augmente.

    Effondrement dans une mesure partielle. La partie mesurée à la fente supérieure disparaît, et la partie non mesurée au niveau des fentes moyenne et basse est augmentée. Crédit :Science China Press

    En réalité, la mesure partielle est plus courante que la mesure complète. Il convient de noter que l'effondrement et l'effondrement de la mesure partielle se produisent de manière aléatoire non seulement dans l'espace, mais aussi dans le temps. Par exemple, la détection de photon par un détecteur s'appréhende naturellement à partir de ce postulat de mesure partielle. Lorsque la fonction d'onde d'un photon va à un détecteur, il n'est pas mesuré en entier en même temps, à savoir ce n'est pas une mesure complète. Sa partie avant arrive en premier au détecteur, frapper une zone du détecteur. Il s'effondre en tout point de la zone d'intersection dans le détecteur ou s'effondre et la probabilité correspondante sera déplacée vers une autre partie de la fonction d'onde. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que le photon soit détecté. Si le photon n'a pas été détecté jusqu'à ce que la dernière partie de la fonction d'onde atteigne le détecteur, puis l'amplitude de cette fonction d'onde restante augmente jusqu'à 1 afin de détecter le photon avec certitude à l'étape finale.

    Cette explication est donnée du point de vue que la fonction d'onde n'est que l'entité du système quantique elle-même, l'interprétation WISE. Dans l'interprétation WISE, il n'y a AUCUNE relation entre la fonction d'onde et le système quantique, la fonction d'onde EST juste le système quantique. L'interprétation WISE est étayée par l'expérience de choix retardé de rencontre, qui a été rapporté dans divers médias il y a quelques années.


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