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27.坍缩假设

“什么!”林雪思后退半步,险些没站稳,“刚才那些,只是科普实验?”

周晨扶了扶眼镜,道:“是啊,这些实验基本是数十年前就已经做过的,除了那个用延时观测装置的实验。我们采用延时观察的实验又叫做量子擦除实验,是1999年第一次被设计出的。”

“那,这个量子擦除实验,有没有什么解释?我,我真的没法理解,为什么果会对因产生影响。”

“当然有解释。”周晨道,“一种主流的解释是,我们能否观察到干涉现象取决于我们选择观察什么样的系统。如果我们的界面定在只限于屏幕,那么我们就抛弃了所有被光子2带走的关于系统的信息,只看到系统的一小部分。我们看到两条亮线而不到干涉,是因为我们观测的范围本来就没有包括干涉信息。干涉仍然存在,但是它存在于我们无法观察的地方。”

他顿了顿,继续说道:“如果扩大我们的系统范围,从而包括了光子2的后续信息,那么我们就会看到更加完整的信息,才有可能看到干涉现象。也就是说,干涉现象的消失还是存在,取决于我们选取的观察界面,也就是取决于我们选择抛弃这个纠缠整体的哪一部分的信息。”

“但是,在观察一个宏观系统时,我们不可能把和这个系统发生纠缠关系的所有部分都观察一遍,因此必然会丢掉一些信息。而丢掉的信息,就使得那些干涉现象处于我们无法观察的状态。这根本就不需要波函数的随机坍缩,是在薛定谔方程的控制之下就发生的。这,就是退相干的基本思想。”

林雪思苦着脸,用双手抓住乌黑的长发:“为什么,你说的每个字我都能听懂,而连在一起,我就不明白是什么意思了呢?”

诶,我感觉我讲的已经非常通俗易懂了啊!

周晨略一思索,道:“那我换一种比较简单的说法。根据坍缩假设,我们可以认为光子1与光子2之间存在着瞬时联系。由于光子1到达屏幕被观察总是先于光子2被观测,所以我们可以认为,光子1被观测的时候,它的状态因为观测而坍缩了,而这种坍缩,就会立即影响到光子2的路径,使光子2从x?、x?两个路径的叠加态按照一定的概率坍缩到某一条路径上。我这么说,你能理解吗?”

林雪思点点头:“嗯,这种解释比刚才的容易理解一点。”

果然,我还是很有讲解天赋的嘛!

周晨暗暗自喜,继续讲道:“后续光子2的演化,是以‘与它对应的光子1坍缩在屏幕的某点’这个事件为基础展开的。后续光子2被以何种形式来观测,就导致了光子2的后续,进而影响了后续的光子2和光子1的关联性。光子2是否被擦除路径信息,导致了它后续演化方向的不同,因而光子1和光子2的关联性也朝着不同的方向演化。这就是为何擦除就有干涉而不擦除就没有干涉——因为它们的关联性变得不同了。所以,并非擦除影响了光子1的分布,而是反过来光子1的分布影响了所谓的擦除。”

周晨一口气说完长长的一段话,不得不深呼吸了数次。他看林雪思没有说话,问道:“怎么样,我这样讲很好理解吧?”

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