第 3 课 · 测量、坍缩、相干性与退相干 · 模块一:基础与工具

分界线:确定的演化 vs 概率的测量

  • 主信息:量子态是确定的数学对象,随机性只在仪器介入那一刻出现
  • 推导(幺正保范数,两行,教材 §3.3):设 $|\psi'\rangle = U|\psi\rangle$,则 $\langle\psi'| = \langle\psi|U^\dagger$:
    1. $\langle\psi'|\psi'\rangle = \langle\psi|U^\dagger U|\psi\rangle = \langle\psi|I|\psi\rangle = \langle\psi|\psi\rangle$
    2. 由 $U^\dagger U = I$ 得 $U^{-1} = U^\dagger$——演化可逆、保范数与内积、保相位
  • 对比表(两列三行):演化——确定 / 可逆($U^{-1} = U^\dagger$)/ 保范数保相位 ↔ 测量——概率 / 不可逆(坍缩)/ 丢相位
  • 转场行:用 H 门做思想实验,让两种过程同台(第 8–10 页)
类型transition + 推导