Redukce vlnové funkce

Redukce vlnové funkce je proces, při kterém se jednotkový stavový vektor ve tvaru superpozice možných měřitelných stavů redukuje na jednu ze svých komponent odpovídající měřené hodnotě. Přitom se stav skokově mění a takovou změnu nelze popsat unitárním evolučním operátorem.

Kde najít výklad:

Postulát o měření (video, pdf)

Nad čím se zamyslet:

Proces redukce je často řazen mezi procesy postulované kvantovou mechanikou, nicméně pokud má kvantová teorie být fundamentální teorií světa (v nějaké své relativistické formě), měla by být v principu uplatnitelná i na experimentání přístroje a na nás jakožto pozorovatele. Postavit postulát o měření do základů kvantové mechaniky není tedy univerzální řešení problému měření. Jev reduce je příliš reálný na to, abychom ho nechali bez popisu, asi jako zanedbání tření při pohybu těles v našich pozemských podmínkách. V klasické mechanice je možné zavést různé fenomenologické pomůcky, např. koeficient tření, a tím doplnit chybějící detailní teorii. Toto je možné i v kvantové mechanice, pokud je zformulujeme pomocí trochu obecnějšího popisu stavu, tedy pomocí tzv. statistického operátoru. 

Narozdíl od toho, co výslovně říkám u videa o ireverzibilním/nevratném chování kvantových systémů (video, pdf), lze dokonce i do popisu se stavovým vektorem zavést některé typy nevratných procesů pomocí tzv. nehermitovských Hamiltoniánů. Cenou za tento limitovaný fenomenologický popis skutečnosti je ztráta normalizace stavového vektoru. Lze takto popsat například ubývání populace excitovaného stavu v důsledku vyzáření fotonu, ale za cenu toho, že populace základního stavu se neobnovuje. To nám někdy nemusí vadit, stejně jako nám nevadí, že v systému s třením se nezachováná energie explicitně.