Коллапс Квантовой Волновой Функции

Интерактивная визуализация квантовой суперпозиции, временной эволюции и коллапса волновой функции при измерении

Потенциал V(x) & |Ψ(x,t)|²
Спектр |cₙ|²
Компоненты

Принцип Суперпозиции

Квантовая система существует в суперпозиции: Ψ = Σcₙψₙ. Коэффициенты |cₙ|² — вероятности измерения. Электрон находится в ОБОИХ состояниях одновременно.

Временная Эволюция

Каждое собственное состояние эволюционирует с фазой: ψₙ(x,t) = ψₙ(x)e^{-iEₙt/ℏ}. Плотность |Ψ|² осциллирует из-за интерференции фаз.

Правило Борна

Вероятность найти частицу в x равна |Ψ(x,t)|²dx. Измерение коллапсирует волновую функцию в собственное состояние.

Бесконечная Квадратная Яма

Частица между непроницаемыми стенками. Энергии Eₙ = n²π²ℏ²/(2mL²). Основное состояние имеет нулевую энергию.

Конечная Квадратная Яма

Стенки конечной высоты V₀. Волновые функции туннелируют в запрещённую область. Конечное число связанных состояний.

Квантовый Гармонический Осциллятор

V(x) = ½mω²x². Эквидистантные уровни Eₙ = (n+½)ℏω. Применения: молекулярные колебания, фононы.

Двойная Яма

Две ямы с барьером. Квантовое туннелирование позволяет переход между ямами. Моделирует инверсию аммиака.

Проблема Измерения

Квантовое измерение коллапсирует суперпозицию в одно собственное состояние. Эта необратимая проекция — самая спорная сторона квантовой механики.

Интерпретации

Копенгагенская: физический коллапс. Многомировая: ветвление. Декогеренция: подавление средой.

Кот Шрёдингера

Жив, мёртв или в суперпозиции? Декогеренция среды предотвращает макроскопические суперпозиции.