colapso de la función de onda

History

Erwin Schrödinger introdujo la función de onda en 1926, pero no explicó el mecanismo de medición. Max Born propuso la interpretación probabilística, y John von Neumann formalizó el colapso como proyección. Sin embargo, la naturaleza del colapso sigue siendo objeto de debate.

How it works

Como un dado en un cubilete: mientras está en el cubilete, se desconoce la cara (superposición de todas las caras). El colapso ocurre en el momento en que cae sobre la mesa, obteniéndose un número concreto. Solo que en el mundo cuántico el dado puede caer en varias mesas a la vez.

History

Erwin Schrödinger introdujo la función de onda en 1926, pero no explicó el mecanismo de medición. Max Born propuso la interpretación probabilística, y John von Neumann formalizó el colapso como proyección. Sin embargo, la naturaleza del colapso sigue siendo objeto de debate.

How it works

Como un dado en un cubilete: mientras está en el cubilete, se desconoce la cara (superposición de todas las caras). El colapso ocurre en el momento en que cae sobre la mesa, obteniéndose un número concreto. Solo que en el mundo cuántico el dado puede caer en varias mesas a la vez.

History

Erwin Schrödinger introdujo la función de onda en 1926. Max Born dio ese mismo año la interpretación probabilística, pero el mecanismo de medición seguía siendo un misterio. John von Neumann en 1932 introdujo el postulado de proyección (colapso) como un proceso separado de la evolución unitaria. John Stewart Bell en 1964 demostró que cualquier teoría de variables ocultas que reproduzca las predicciones cuánticas debe ser no local, lo que fue confirmado experimentalmente por Alain Aspect en la década de 1980. La cuestión de si el colapso es un proceso físico o simplemente una actualización del conocimiento permanece abierta.

How it works

Según el postulado de medición (regla de Born), si el sistema se encuentra en la superposición |ψ⟩ = Σ c_i |φ_i⟩, y se mide el observable A con vectores propios |φ_i⟩, la probabilidad del resultado i es |⟨φ_i|ψ⟩|² = |c_i|². Como resultado de la medición, el estado colapsa a |φ_i⟩. Este proceso se describe mediante el operador proyectivo P_i = |φ_i⟩⟨φ_i|. Matemáticamente, el colapso es una transformación irreversible que convierte la superposición en una mezcla estadística, descrita por la matriz de densidad ρ = Σ |c_i|² |φ_i⟩⟨φ_i|. En modelos de colapso dinámico (por ejemplo, Ghirardi-Rimini-Weber) se añaden términos no lineales estocásticos a la ecuación de Schrödinger para que el colapso ocurra objetivamente.

Open problems & fun facts

¿Cuál es la naturaleza física del colapso?; ¿Existe un colapso objetivo o es resultado de la interacción con el entorno (decoherencia)?; ¿Se puede evitar el colapso en la interpretación de los muchos mundos?; ¿Cómo incluir el colapso en la teoría cuántica relativista?

💡 Existe una interpretación de la mecánica cuántica en la que no hay colapso en absoluto, y el Universo se divide en muchos mundos en cada medición.