顺。
但他的心不在这里。
每当停下来思考的间隙,脑子里就会浮现出那些画面——
姜以夏笑着接过刘畅的伞。
她坐在图书馆台阶上等了四个小时。
她发来短信:“我等了你四个小时。“
他回复:“对不起。“
她说:“没关系。“
林煜用力摇了摇头,强迫自己集中注意力。不能想这些,现在要专注。
他继续往下做。
第七题完成,他看了眼手表。还有一个小时,最后一道压轴题。
压轴题:
在双缝干涉实验中,单个光子通过双缝后在屏幕上形成干涉条纹。现在我们对实验进行改进:在其中一条缝后放置一个量子探测器,用于测量光子的路径。
(1) 请用量子力学原理解释,当探测器工作时,干涉条纹会消失的原因。
(2) 推导在有探测器和无探测器两种情况下,屏幕上光强分布的数学表达式。
(3) 如果探测器的测量存在50%的不确定性(即只有50%概率能准确测出光子路径),请推导此时屏幕上的光强分布,并讨论其物理意义。
林煜看着这道题,眼睛亮了。
这是他最擅长的——量子力学,波粒二象性。
他的“规则视野“瞬间展开。
他“看见“了:
光子像波一样通过双缝,在空间中形成干涉。
但当探测器开始测量,波函数坍缩,光子从“波“变成“粒子“。
他“看见“波函数在希尔伯特空间的演化。
他“看见“测量行为如何改变量子态。
他“看见“不确定性如何影响干涉模式。
答案就在那里,清晰无比。
林煜拿起笔,开始写。
第一问,定性分析,他写得很流畅——
“根据哥本哈根诠释,测量会导致波函数坍缩。当探测器测量光子路径时,光子的量子态从叠加态坍缩为本征态,失去相干性,因此干涉条纹消失……“
很好。
第二问,定量推导。
他需要写出光强分布的数学表达式。
无探测器时:I = I₀(1 + cos(δ)),其中δ是相位差……
这个他会。
有探测器时:光强分布变成……
林煜的笔
本章未完,请点击下一页继续阅读!