第6.4節：測量效應

目錄 ／ 第6章：量子領域（V5.05）

一、雙縫裡的三種常見現象

裝置
極弱光源，使光一次只來一份。前方是一塊開有兩條狹縫的擋板，後方是一塊能記錄單個到達事件的螢幕。隨後根據需要，在縫口或其後加入不同的探頭與光學元件。

• 情形一，不測路徑
  兩縫同時打開，不在路徑上放任何會區分哪一路的裝置。屏上事件逐點累積，很快浮現明暗相間的條紋。每次到達是一點，大量統計是條紋。
• 情形二，測路徑
  在縫口放置可區分路徑的裝置，例如在兩條縫後分別加不同的偏振片或相位標記，或放置足夠靈敏的探頭以讀取哪一路。條紋消失，屏上呈現兩個寬峰。每次仍是一點，只是統計圖樣換了。
• 情形三，弱測路徑
  路徑上放入很弱的探頭或可被撤銷的微小標記。條紋對比度降低，介於清晰條紋與雙峰之間。弱一點就淺一些，強一點就淡更多。

以上三種現象只改了路徑上的裝置，源與屏並未改變。改變的是條紋是否存在以及其清晰程度。

二、能量絲理論的核心解讀

關鍵三步，按順序發生，分別是耦合、閉合、記憶。

1. 耦合，改寫張度地形
   光是一團在能量海中傳播的張度擾動。兩條縫會在海裡刻出一張引導地形，哪裡更順、哪裡更拗都已被波場先行刻好。你在路徑上加入探頭或路標，相當於把新的結構嵌入了這片海。耦合使兩路原本的同拍關係被部分或完全打亂，引導地形被改寫。改寫得越重，條紋的基底越被抹平。
2. 閉合，把一次事件鎖定在某處
   當波團與裝置局部發生有效的能量交換並跨過閉合門檻，事件就被鎖定在某個時間與位置。自此之後，另一條路的可能性被消解，遠處不再具備形成干涉的條件。閉合可以發生在路徑上的局域，也可以發生在螢幕上，取決於耦合強弱與裝置幾何。
3. 記憶，把選擇放大成歷史
   閉合只是微觀事件。要成為可讀出的結果，必須被宏觀裝置放大並寫入記憶，例如指標偏轉、圖元翻轉、電荷堆積。記憶寫入後，系統不再可逆，條紋不可能被恢復。

把三步套回三種現象就很直觀。

• 不測路徑時，耦合極弱，兩路保持同拍，直到螢幕才閉合，條紋清晰。
• 測路徑時，路徑處已經強耦合並閉合，地形被改寫，遠處沒有干涉圖樣。
• 弱測路徑時，耦合有限，地形被部分改寫，條紋還在但對比度下降。

三、延遲選擇，用同一語言講清楚

• 實驗要點
  在兩路已經並行傳播的情況下，直到最後一刻才決定是讓兩路在末端相干重合形成干涉，還是分開讀出哪一路。常見實現是馬赫曾德爾干涉儀，在末端選擇是否插入第二個分束器。也可以用宇宙引力透鏡的兩條長路徑，在地面端選擇成像還是干涉合束。
• 現象
  插入第二分束器，出現干涉輸出端與暗端。拿掉第二分束器，分別在兩個埠讀到哪一路的統計。決定可以推遲到接近屏前的一瞬，現象仍嚴格遵循選擇。
• 解讀
  延遲的是閉合方式，不是把消息送回過去。只要兩路中途未被強耦合破壞同拍，波場就一直以可干涉的方式並行傳播。末端插或拔分束器等於在閉合前設定最後的邊界條件。若選擇干涉閉合，兩路在末端重合，引導地形給出亮與暗，統計呈現干涉。若選擇路徑閉合，兩路在末端分開，各自閉合並寫入記憶，統計呈現雙峰。整個過程無需逆因果。

四、量子擦除，依然是耦合、閉合、記憶三步

• 實驗要點
  先用微弱方式給兩路打上可區分的標記，例如不同的偏振。接著在末端再加入一個裝置把這類標記消去或旋回到同一取向。可以配合符合計數的方法，僅統計那些真正完成了擦除的子樣本。
• 現象
  如果標記已經被放大為可讀出記憶，條紋不再回來。若標記未被放大，只是潛在可讀，在閉合前被完全擦除，條紋在條件統計中恢復。若擦除不完全，條紋只部分回歸。
• 解讀
  打標記等於改寫了引導地形。只要地形能在閉合前被恢復成同拍狀態，且中途沒有把標記放大為記憶，波場就能在末端再次形成干涉基底，因此在匹配的子樣本裡可以看到條紋回歸。若標記已寫入記憶，則過程不可逆，擦除無效。

五、常見誤解的簡潔澄清

• 測量不是單純觀察，而是新增一個物理耦合。耦合會改寫引導地形，並可能提前閉合。
• 坍縮不是玄妙瞬間，而是耦合、閉合、記憶三步的外觀。
• 延遲選擇不是改變過去，而是在閉合之前設定末端邊界條件。
• 量子擦除不是魔術，而是撤銷標記並恢復同拍，同時避免中途寫入記憶。

六、小結，四句話壓軸

• 條紋來自波場先刻的引導地形，逐點來自閉合門檻與記憶寫入。
• 測量就是耦合、閉合、記憶，強弱不同，條紋強弱隨之改變。
• 延遲選擇決定的是閉合方式，非時間倒轉。
• 量子擦除在未寫入記憶且擦除完全時可恢復條紋，在已寫入記憶時不可逆。

附，弱測量家族→EFT 翻譯卡

• 弱測量
  小耦合，小能量交換。兩路同拍受到輕度擾動，引導地形被部分改寫，條紋對比度下降但仍可見。
• 連續弱測量
  多次小耦合累積，去相干逐步增強，引導地形逐幀變淡，條紋從清晰走向模糊。
• 量子擦除
  先打標記，後在閉合前消除標記，且全程未寫入宏觀記憶。若擦除完全且條件篩選得當，地形恢復為可干涉狀態，條紋在相應子樣本中回歸。
• 延遲選擇
  把閉合方式的選擇推遲到末端，在閉合之前決定是干涉閉合還是路徑閉合。沒有逆因果，只有末端邊界條件的選擇。
• 保護測量與弱值讀取
  在強保護態下進行極小交換的讀數，相當於幾乎不改寫地形，只抽取局部相位或分佈資訊。擾動足夠小，閉合被推遲到讀出之後。
• 無交互測量
  通過改寫邊界條件阻斷某一路，使得另一裝置埠概率發生可讀變化。即使沒有直接能量交換，引導地形已被改寫，所以可在統計上“知道”某物體存在。
• 哪路可辨度與條紋可見度的權衡
  路標越清晰，同拍越少，引導地形越難形成干涉基底。路標越模糊，同拍越多，條紋越清晰。它們同屬耦合強度的兩面。

這張翻譯卡把所有測量變體都放進同一張物理圖裡，仍然只有那三步：耦合，閉合，記憶。