第三十四章:竞赛的失败(2 / 4)

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=I(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……

林煜的笔停住了。

他知道答案应该是什么样的——他能“看见“那个函数的图像,能“看见“概率密度的分布。

但他不知道怎么用数学语言写出来。

他需要用到密度矩阵。

他需要考虑混合态。

他需要……

薛定谔方程?不对,这里要用态矢量的演化……

还是密度算符?

林煜在草稿纸上疯狂演算。

一行,两行,三行……

不对,这样推导下去,会陷入无穷级数。

他擦掉,重新写。

用路径积分?不对,时间不够算这个……

用算符方法?但是怎么处理测量导致的退相干……

时间一分一秒过去。

林煜的额头开始冒汗。

他能“看见“答案,就在那里,触手可及,但他就是写不出完整的证明过程。

就像看见山顶,却找不到上山的路。

第三问更难。

50%不确定性的探测器……

这意味着量子态是部分叠加态和部分混合态的组合。

林煜的“规则视角“告诉他,最终的光强应该是两种情况的统计平均——

I=0.5×I相干+0.5×I非相干

但具体的推导……

他需要用到量子测量理论。

他需要用到POVM(正算符值测度)。

他需要……

“我不会。“

林煜盯着试卷,这三个字在脑子里轰然响起。

他知道答案,但他不会证明。

他的直觉超越了他的数学水平。

距离考试结束还有二十分钟。

林煜还在草稿纸上写写画画,但越写越乱。

他的手开始颤抖。

心跳越来越快。

不行,冷静,一定有办法……

就在这时,他的“规则视野“突然失控了。

可能是因为太焦虑,太想“看“清楚,他的感知能力像洪水一样涌出来——

他“看见“考场里所有人的呼吸节奏。

“看见“光线在空气中的散射。

“看见“声波在墙壁上的反射。

“看见“每个人笔尖与纸张摩擦产生的微弱热量。

“看见“空气分子的布朗运动。

“看见“地球磁场。

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