第 3 课 · 测量、坍缩、相干性与退相干 · 模块一:基础与工具

情景一:直接测量,无法区分

  • 题面:$|+\rangle$ 与 $|-\rangle$(唯一差别:$|1\rangle$ 分量的符号),直接在 Z 基下测量
  • 代入演算(逐行):
    1. 测 $|+\rangle$:$P(0) = |1/\sqrt{2}|^2 = 1/2$;$P(1) = |1/\sqrt{2}|^2 = 1/2$
    2. 测 $|-\rangle$:$P(0) = |1/\sqrt{2}|^2 = 1/2$;$P(1) = |-1/\sqrt{2}|^2 = |-1|^2\cdot|1/\sqrt{2}|^2 = 1/2$(取模去掉负号)
    3. 两分布逐项相等:$(1/2, 1/2) = (1/2, 1/2)$——任意多次重复的统计都相同
  • 结果框:相位差 $\pi$ 在 Z 基统计中完全不可见;原因:模方 $|\cdot|^2$ 抹掉符号(相位)
类型worked-example