第 3 课 · 测量、坍缩、相干性与退相干 · 模块一:基础与工具

两个"五五开"的谜题(开场钩子)

  • 主信息:同样 50/50,一个能被一个操作 100% 复原,另一个永远不能
  • 内容卡:
    1. 经典硬币:落地即处于正/反之一,"五五开"只是无知;可逆操作只有置换(正 ↔ 反),分布 $(1/2, 1/2) \to (1/2, 1/2)$ 永不改变
    2. 量子比特 $|+\rangle = (|0\rangle + |1\rangle)/\sqrt{2}$:测 Z 得 $P(0) = |1/\sqrt{2}|^2 = 1/2$、$P(1) = 1/2$——两分量真实共存,且携带相对相位 $0$
    3. 设问卡:$H|+\rangle = |0\rangle$,复原概率 100%(第 10 页逐行推导);而硬币没有任何经典操作能把 $(1/2, 1/2)$ 变成 $(1, 0)$——这个差别叫什么?(本课揭晓:相干性)
类型hook(开场页,保留故事钩子但必须带演算)