¿Cuál es el efecto del observador cuántico?

El efecto observador es el efecto por el cual la observación de un fenómeno físico necesariamente afecta ese fenómeno. En el contexto de la mecánica cuántica, el efecto observador implica que una medición de un observable físico de un sistema obliga a ese sistema a elegir aleatoriamente un valor particular de ese observable de muchos valores posibles. Este “colapso” de muchos valores posibles a un solo valor posible (el valor medido) puede conducir a un cambio dramático en la dinámica posterior del sistema.

Una consecuencia interesante del efecto del observador cuántico es el efecto Quantum Zeno. Al observar un sistema con la frecuencia suficiente, puede ralentizar o detener efectivamente su evolución. Por ejemplo, suponga que mide la posición de un electrón en algún momento. La dinámica cuántica dicta que después de esa medición volará en una dirección aleatoria desde esa posición con una velocidad aleatoria y se encontrará en otro lugar un momento después. Sin embargo, si monitorea continuamente su posición (o realiza una sucesión muy rápida de mediciones), el electrón permanecerá en ese lugar durante el tiempo que las mediciones continúen.

Recientemente volví a leer un artículo de Gell-Mann y Hartle, en WHZurek, ed. (1990)., “Complejidad, entropía y física de la información”, vol. VIII, Addison-Wesley, Reading, EE. UU., ISBN 0-201-51506-7 (pp.425-458, “Mecánica cuántica a la luz de la cosmología cuántica”).

Parecen sugerir que cada colisión entre partículas cuánticas tiende a empujar sus respectivas descripciones de matriz hacia ser dominadas por los términos en la diagonal inicial. Por lo tanto, como resultado, Marte es una posición específica en su órbita alrededor del sol, no manchada probabilísticamente en todo su recorrido, e incluso las partículas en las profundidades del espacio están siendo bombardeadas por fotones del CMB 3K. Y, tomar una medida, o ser un observador, necesariamente también implica que los objetos observados sean bombardeados.

La idea me pareció una explicación muy elegante de dónde encaja la observación y la medición en todo esto.

El efecto del observador es que esta medición u observación de partículas cuánticas / luz provoca cambios en el sistema que se está observando o midiendo.

El ejemplo más visible es el patrón de interferencia de luz / electrones, etc. producido por experimentos de hendidura. Esto sucede incluso si envía un solo electrón / fotón a la vez.
Pero si se detecta que el electrón / fotón pasa a través de la ranura A o la Ranura B, el patrón de inferencia desaparece.

También es el colapso de una superposición de digamos bits cuánticos que son 0 y 1 en un solo estado fijo. Uno de los grandes problemas con la computación cuántica es detener el colapso de los bits cuánticos.

En la mecánica cuántica, donde se trata de un sistema microscópico en la naturaleza, la observación directa de un fenómeno físico, como la posición de medición, el momento, este resultado de medición se verá afectado.

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