问一句，量子力学中最为核心、最为本质，导致量子力学各种偏离经典力学的原理是什么？

     费曼在他的《费曼物理讲义》（The Feynman's Lectures on Physics）明确指出，是量子力学的态叠加原理。而狄拉克在他的《量子力学原理》中，开篇也是从量子力学的态叠加原理讲起。为什么大牛们都不约而同的如此突出态叠加原理？态叠加原理究竟在量子力学中占据什么地位？

     那么我们首先回顾一下什么是态叠加原理。本人喜欢使用这样的表述：若态是体系的可能状态，态也是体系的可能状态，那么他们的叠加态也是体系的可能状态。这一表述看似平凡无奇，但一旦与量子力学的其他原理相结合，就能得到一些震撼人心的背离经典的图像。

      最为著名的例子或许就是双缝干涉了。电子的双缝干涉实验是将电子通过双缝，观察双缝后所记录下来的干涉条纹。特别是，当电子的发射速率如此之小以至于每次只能有一个电子穿过双缝后，干涉条纹仍然存在。这样，干涉条纹的存在就不能解释为电子之间相互影响所造成的。而必须说电子同时穿过了两条缝并与自身发生干涉。怎样使用量子力学的原理来理解这看似不可能的解释呢？

      这里使用态叠加原理就能清楚而简洁的解释此实验了。

      首先，假设、分别代表通过缝a和缝b的电子的归一化的本征态。那么，由态叠加原理，电子可处于其叠加态：。而这一叠加态，正是前述电子双缝干涉实验中，电子所处的量子态。正是由于电子处于这一量子态，才会产生干涉条纹。因为的模会出现复数项。

      使用量子力学的几率解释，那么前述叠加态意味着什么呢？意味着电子确实以不同的概率同时穿过了两条缝，且穿过缝a的概率为，穿过缝b的概率为。并且电子确实与“自己”发生了干涉。

      这一实验还有一个延伸版。那就是在双缝上装上探测器，探测器可用来探测电子具体是从哪一条双缝穿过的。然而这一实验给出的结果是：探测器越灵敏，干涉条纹越模糊，当探测器长时间的保持几乎可以完全判断电子是通过哪一条缝时，干涉条纹消失。

       如何理解这一实验？

       我们仍然使用态叠加原理。并引入量子态坍缩的概念。

       量子态坍缩是指量子态被测量的瞬间，量子态“瞬时的”坍缩至某一本征态。前述延伸版实验就实现了量子态坍缩这一过程。即：电子被测量到具体从哪一条缝通过的过程，事实上是电子的量子态从叠加态坍缩到此处的本征态或中的过程。由于本征态或的模中不会含有复数项，所以干涉条纹消失。而处于本征态的电子越多，处于叠加态的电子相对越少，干涉条纹越模糊。

        这样，通过态叠加原理就轻轻松松的理解了这一“最难以理解的实验”。事实上，这也是量子力学和经典力学最大的不同之处。

       另外，此实验还可以从因果关系的角度去考虑。在经典力学中，原则上完全相同的实验会给出完全相同的结果。然而，态叠加原理告诉我们量子力学中不是这样。即使所有的实验条件都一样，电子被测得从a缝或者从b缝仍然是概率性的。即：量子态坍缩至哪一个本征态这一过程是完全非决定性的。

       量子力学的奇妙是否就来源于态叠加原理呢？

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