Collasso della funzione d'onda

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In meccanica quantistica con collasso della funzione d'onda, o collasso del vettore di stato o riduzione del pacchetto d'onda, si indica l'evoluzione dello stato di un sistema fisico determinata dalla misura di una sua osservabile.

Il concetto di collasso della funzione d'onda venne introdotto da Werner Heisenberg nella trattazione del suo principio di indeterminazione, mentre la formulazione matematica si deve a John von Neumann.

Concetti generali[modifica | modifica wikitesto]

L'interpretazione di Copenaghen della meccanica quantistica afferma che a seguito di una misura, ad esempio della posizione, dello spin o della velocità di una particella, la funzione d'onda subisce un processo istantaneo e irreversibile per il quale non rappresenterà più una sovrapposizione di autostati della grandezza misurata, ma sarà "collassata" in uno solo di essi. Se, ad esempio, immaginiamo di misurare l'impulso di una particella, descritto dalla funzione d'onda come un pacchetto d'onda gaussiano, dopo la misura la funzione d'onda non sarà più un pacchetto d'onda, bensì un'onda piana autostato dell'impulso, rimanendo tale fino a una nuova evoluzione del sistema.

Si dibatte ancora se il collasso della funzione d'onda sia di per sé un fenomeno fisico fondamentale o se si tratti di una conseguenza di un altro fenomeno, come la decoerenza quantistica. Nell'interpretazione a molti mondi della meccanica quantistica, a seguito di una misura non avviene nessun collasso della funzione d'onda, ma la realtà si divide in molti universi paralleli in ciascuno dei quali si verifica ogni possibile risultato della misura.

Forma assiomatica[modifica | modifica wikitesto]

Il Collasso della funzione d'onda costituisce uno degli assiomi di base nella formulazione della teoria quantistica, incluso in molte versioni dei postulati della meccanica quantistica.

La formulazione in notazione bra-ket di Dirac è la seguente:

La misura dell'osservabile A sullo stato , supponendo di aver ottenuto come risultato, proietta sull'autospazio di .

Dal punto di vista filosofico, il collasso della funzione d'onda ha stimolato numerosi dibattiti. Il semplice atto di misurare una grandezza infatti è capace di cambiare lo stato del sistema da a .

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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