Pagkagiba ng alongpunsiyon

Sa mekaniks na kwantum, ang pagkagiba ng alongpunsiyon(sa Ingles ay wavefunction collapse o collapse of the state vector o reduction of the wave packet) ang penomenon kung saan ang alongpunsiyon(wavefunction) na inisyal na nasa superposisyon ng ilang magkakaibang mga eigen-estado ay lumilitaw na lumiliit sa isa sa mga estadong ito pagkatapos ng interaksiyon(pagkikipag-ugnayan) sa isang nagmamasid(observer). Sa mas pinasimpleng salita, ito ay reduksiyon(o pagpapaliit) ng mga pisikal na posibilidad sa isang posibilidad na nakikita ng isang nagmamasid. Ito ay isa sa dalawang mga proseso kung saan ang mga sistemang kwantum ay nagbabago sa paglipas ng panahon ayon sa mga batas ng mekaniks na kwantum na inihayag ni John von Neumann. Ang realidad ng pagkagiba ng alongpunsiyon ay palaging pinagtatalunan kung ito ba ay pundamental na pisikal na penomenon sa sarili nito o isa lang epipenomenon pangalawang penomenon na kasabay ng pangunahing penomenon gaya ng dekoherensiyang kwantum. Sa mga kamakailang mga dekada, ang pananaw na dekoherensiyang kwantum ay sumikat at karaniwang tinuturo sa antas na graduado(graduate level). Ang pagkagiba(collapse) ay maaaring maunawan na pagsasabago(update) sa isang modelong probabilistiko sa ibinigay na napagmasdang resulta.

Terminolohiyang matematikal

Ang estadong kwantum o alongpunsiyon ng isang pisikal na sistema sa isang punto ng panahon ay maaaring ihayag sa Dirac o notasyong bra-ket bilang:

$|\psi \rangle =\sum _{i}|i\rangle \psi _{i}$

kung saan ang $\scriptstyle |i\rangle$s ay tumutukoy sa iba't ibang alternatibong kwantum na umiiral(sa teknikal na deskripsiyon, ito ay bumubuo ng ortonormal na eigenbektor basis na nagpapahiwatig na $\scriptstyle \langle i|j\rangle =\delta _{ij}$). Ang isang magpamamasdan(observable) o masusukat(measurable) na paremetro(paremeter) ng sistema ay kaugnay ng bawat eigenbasis na ang bawat alternatibong kwantum ay may spesipikong halaga o eigenhalaga(eigenvalue) na e_i ng mapagmamasdan.

Ang $\scriptstyle \psi _{i}=\langle i|\psi \rangle$ ang mga amplitud ng probabilidad na mga koepisyente na mga bilang na kompleks. Para sa kasimplehan, ating ipagpapalagay nating ang alongpunsiyon ay normalisado(normalized) na nangangahulugang ang:

$\langle \psi |\psi \rangle =\sum _{i}|\psi _{i}|^{2}=1.$

Sa mga depinisyong ito, madaling ilarawan ang proseso ng pagkagiba(collapse): kung ang isang panlabas na ahensiya ay sumusukat ng magpapagmasdan na kaugnay ng eigenbasis, kung gayon ang estado ng alongpunsiyon ay nagbabago mula $\scriptstyle |\psi \rangle$ sa "isa" lamang sa $\scriptstyle |i\rangle$s na may probabilidad na Born $\scriptstyle |\psi _{i}|^{2}$ na:

$|\psi \rangle \Rightarrow |i\rangle$.

Ito ay tinatawag na pagkagiba dahil lahat ng ibang mga termino ng pagpapalawig ng alongpunsiyon ay naglaho o nagiba sa kawalan. Kung ang mas pangkalahatang pagsukat ay ginawa na dumiditekta sa sistema sa estadong $\scriptstyle |\phi \rangle$, kung gayon ang sistema ay gumagawa ng "pagtalon" o pagtalong kwantum(quantum leap) mula sa orihinal na estadong $\scriptstyle |\psi \rangle$ sa pinal na estadong$\scriptstyle |\phi \rangle$ may probabilidad na $\scriptstyle |\langle \psi |\phi \rangle |^{2}$. Ang mga pagtalong kwantum at pagkagiba ng alongpunsiyon kung gayon ay dalawang bahagi lamang ng parehong barya.