人人可懂的量子计算
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1.2 同一方向的测量

测量是可重复的。如果我们重复完全相同的测量,就会得到完全相同的结果。例如,为了测量在垂直方向上的电子自旋,我们在第一个装置后面放置另外两个装置,重复完全相同的实验。其中一个放置在适当的位置以捕获在第一个装置向上偏转的电子,另一个用来捕获向下偏转的电子。通过第一个装置向上偏转的电子被第二个装置向上偏转,通过第一个装置向下偏转的电子被第二个装置向下偏转。这意味着,如果最初测到电子的自旋N在0°方向上,那么当我们重复实验时,该电子的自旋N仍在0°方向上。同样,如果最初测到电子的自旋S在0°方向上,那么当我们重复实验时,该电子的自旋S仍在0°方向上。与我们的钟类比,如果反复问指针是否指向12,我们会得到同样的答案:要么总是指向12,要么总是指向6。

当然,在垂直方向上测量没有什么特别的。如果我们θ方向上测量,然后在该方向重复测量,我们每次都将获得相同的结果。我们最终会得到一串完全由N组成的字符串或一串完全由S组成的字符串。

接下来要考虑的是如果不重复同样的测量会发生什么。例如,如果先垂直测量,然后水平测量,会发生什么?