能量|我们能做出量子计算机 却至今摸不透量子力学( 二 )


哥本哈根诠释是量子力学的主流版本。它认为,当我们对波函数进行测量时,除了一个特定状态的概率外,其他所有状态的概率都变为零,被测量到的状态概率变为1。这确保了电子有一个固定的位置,而不存在于其他任何地方。这种一个特定状态的概率变为1,其他概率都变为0的过程被称为波函数塌缩。但是我们无法知道波函数在哪里以及如何塌缩。波函数描述的每一个可能的位置都有机会成为电子所处的特定位置。哥本哈根诠释实际上只是对量子不确定原理这个现象所做的描述,并没有实际探究这个原理。
多世界诠释有点类似科幻小说中最喜欢使用的“平行宇宙”概念。该诠释认为,波函数对电子位置的其他预测不但没有消失,而且还全部发生了,只不过它们都发生在彼此不相干的世界里而已。这听上去就像,如果你在这个现实里做了什么糟糕的决定,别担心,也许在另一个现实中,你仍然可以获得一个完美的结果。但这种诠释也带来了一个问题——它让概率失去了意义。
导航波诠释比较复杂,简单说,导航波诠释认为,用以表达量子力学的波函数是有实体的,是一个叫作导航波的真实的波。粒子只是导航波上的“顶点”,然后被导航波带着走。导航波诠释与哥本哈根诠释最大的区别是,导航波认为粒子的位置和轨迹是固定的,只是我们无法提前获取,只能观察到随机化的结果。
为了解决多世界诠释在概率上的问题,一些科学家发展出了宇宙学诠释。这种诠释建立在永恒暴胀的背景下,它认为,如果有无穷个宇宙,那么多世界诠释一定成立,因为有无穷个“你”正在进行实验,而现实将会按照概率的比例进行分裂。这样一来,经典概率就仍然存在意义。
除此之外,量子力学的诠释还有量子贝叶斯主义诠释、量子达尔文主义诠释、交易诠释、关系性诠释等。
能量|我们能做出量子计算机 却至今摸不透量子力学】虽然对量子力学的诠释都有缺陷,但这并不妨碍我们只通过这些诠释,就能精准计算出某些结果,并将此应用到科技上,制造出可以实际使用的电子产品。对于量子力学来说,还有一些非常基础和根本的部分等待着被发掘。