Zusammenbruch der Wellenfunktion

Ich glaube, mein Dozent und das Lehrbuch haben sich widersprochen. Mein Dozent hat das Beispiel gegeben, wenn der räumliche Anteil der Wellenfunktion eines Teilchens gegeben ist durch

ψ ( X ) = C 1 ψ 1 ( X ) + C 2 ψ 2 ( X )

für das Potential des unendlichen quadratischen Brunnens (wobei ψ 1 Und ψ 2 sind die Eigenfunktionen der Grundenergie und der ersten angeregten Energie). Er erklärte, wenn wir eine Observable messen würden , zum Beispiel die Energie des Teilchens, würde die Wellenfunktion in einen der beiden Energie-Eigenzustände kollabieren .

Wobei wie in Griffiths Folgendes angegeben ist:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Was ist richtig? Ich habe keine Begründung, welche meiner Meinung nach richtig sein könnte, also kann ich es nicht herausfinden ...

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Eigentlich ist beides richtig. Wenn Sie eine Observable für diese Wellenfunktion messen, finden Sie entweder den Eigenwert, der Zustand 1 entspricht, mit Wahrscheinlichkeit | C 1 | 2 (ähnlich für Zustand 2), unter der Bedingung | C 1 | 2 + | C 2 | 2 = 1 .

Bearbeiten: Was Griffiths sagt, ist, dass sich das Teilchen vor der Messung weder in Zustand 1 noch 2 befindet, sondern in einer Quantenüberlagerung. Erst der Akt der Messung zwingt die Wellenfunktion dazu, in einen bestimmten Zustand zu kollabieren (zumindest nach der orthodoxen Interpretation der Quantenphysik).

Ich bin immer noch nicht überzeugt, sagt Griffiths: „Das Teilchen ist im Zustand Ψ , nicht Ψ N ". Entgegen der Aussage meines Dozenten bricht es zusammen Ψ N
Das Teilchen befindet sich vor der Messung im Zustand Psi. Der Kollaps auf Psi_n (z. B. Psi_1) erfolgt, nachdem eine Messung stattgefunden hat.
Das Wort Kollaps bedeutet immer, dass eine Messung stattgefunden hat, daher ist die ursprüngliche Quantenüberlagerung verloren gegangen.
Die Verwirrung entsteht möglicherweise, weil die Wahrscheinlichkeit, Psi_n zu finden, |c_n|^2 ist
Ja, jetzt verstehe ich, vielen Dank, dass du dir die Zeit genommen hast, zu antworten! :)

Es hört sich so an, als ob sowohl Griffiths als auch Ihr Dozent versuchen, eine mechanische Regel dafür zu finden, was Sie über Zustände und Messergebnisse sagen sollten, anstatt eine Erklärung. Darin könnte ich mich irren, da ich nur Ihren Bericht habe, um fortzufahren, aber die entsprechende Erklärung folgt.

Angenommen, Sie haben einen Staat ψ = A ϕ 1 + B ϕ 2 , Wo ϕ 1 , ϕ 2 sind Eigenzustände einer Observablen A ^ . Eine Messung von A ^ überträgt Informationen über A ^ von dem zu messenden System zu einem Messinstrument in einem gewissen Bereitschaftszustand a 0 . Eine Interaktion, die dies tut, würde Folgendes tun ϕ J a 0 ϕ J a J . Der gemeinsame Zustand von Messgerät und System wäre dann

A ϕ 1 a 1 + B ϕ 2 a 2 .

Nach der Messung liegt das Messgerät in zwei verschiedenen Versionen vor: eine für jedes mögliche Ergebnis. Diese beiden Versionen können aufgrund von Dekohärenz nicht interferiert werden:

https://arxiv.org/abs/1212.3245 .

Dadurch sieht jede Version des Messgeräts nur ein Ergebnis. Wir können sagen, dass die relativen Zustände von Messinstrument und Teilchen sind ϕ 1 a 1 für eine Version und ϕ 2 a 2 für die anderen. Wir können auch sagen, dass in jedem dieser relativen Zustände die Observable den entsprechenden Eigenwert hat. Das wird allgemein so verstanden, dass man die Quantenmechanik ignorieren kann, aber dekohärente Systeme können Quanteninformationen tragen, also ist diese Annahme falsch, sehen Sie

http://arxiv.org/abs/quant-ph/9906007

Und

http://arxiv.org/abs/1109.6223 .

In einem bestimmten relativen Zustand können Sie sagen, dass der Zustand des Systems ist ϕ 1 sagen und dass die Messung des Observablen ein bestimmtes Ergebnis hatte. Zu sagen, dass die Messung ein bestimmtes Ergebnis hatte oder das System einen bestimmten Zustand außerhalb dieses Kontexts hat, ist falsch. Der Dozent und der Lehrbuchautor liegen beide falsch, wenn sie Ihnen etwas anderes gesagt haben.

„Nach der Messung liegt das Messgerät in zwei verschiedenen Versionen vor“ klingt nach der Viele-Welten-Interpretation
Der MWI ist das, was man erhält, wenn man QM-Bewegungsgleichungen als Beschreibung der Funktionsweise der Welt ernst nimmt.