Paradoxe de la mesure quantique
définissons «un appareil de mesure» comme un système hautement sensible à l'état propre d'un observable. La sensibilité est quantifiée, disons par le degré d'irréversibilité et d'ampleur des petits changements de l'état propre dans le futur du système classique à grande échelle. Une fonction d'onde s'effondre lorsqu'elle interagit avec un tel appareil.
Cela semble être une définition simple et nécessaire, non?
Mais il y a un problème avec cette interprétation. Comment calculer la «sensibilité» d'un appareil donné, sans savoir au préalable quand la fonction d'onde s'effondre? Par exemple, dans l'expérience à double fente, disons que la fonction d'onde s'effondre en un pic pointu lorsqu'elle passe les fentes. Alors sûrement un petit changement dans cette fonction propre entraînera de grands changements dans ce qui se passe à l'écran? Si la fonction d'onde s'effondre au niveau des fentes, nous pouvons alors tracer une ligne médiane à l'écran et utiliser efficacement l'écran comme dispositif de sens. Cependant, comme il ne s'effondre pas, on sait que l'écran n'est donc pas sensible à l'état propre de la fonction d'onde au niveau des fentes . Par conséquent, la fonction d'onde ne doit pas s'effondrer au niveau des fentes plutôt qu'au niveau de l'écran.
La question est, c'est clairement un cas de logique circulaire. Comment savoir a priori quel appareil réduira la fonction d'onde lorsqu'elle passera.
Réponses
Je pense que ce qui vous manque, c'est qu'il y a aussi un effondrement de la fonction d'onde lorsqu'un détecteur ne parvient pas à détecter quelque chose. Si la fonction d'onde est une superposition d'états de position A, B et C, et qu'il y a un détecteur en A et aucun en B ou C, alors il y a toujours un effondrement. Il laisse la fonction d'onde soit dans l'état dans lequel le détecteur la quitte, soit dans une superposition de B et C.Si le détecteur n'est pas parfait et peut manquer la particule, alors il y a toujours un effondrement, laissant la fonction d'onde soit dans le détecté. état ou dans une superposition de A, B et C, où l'amplitude de A est plus faible qu'avant (et B et C sont plus élevés, donc c'est toujours normalisé).
S'il y a plus d'un détecteur (disons que A et B sont des pixels sur l'écran, et C manque complètement l'écran), vous pouvez toujours penser que les détecteurs tentent de détecter un par un, réussissant avec une probabilité donnée par la règle Born , et laisser la fonction d'onde dans un état modifié, qu'elle réussisse ou non. Vous obtiendrez la même réponse quel que soit l'ordre dans lequel vous considérez les mesures, du moins si elles sont séparées par un espace.
C'est ce qu'on appelle la mesure sans interaction . Cet article de Wikipédia donne l'impression que c'est une chose rare qui se produit uniquement dans certaines expériences, mais cela arrive en fait tout le temps.