¿Se ha registrado el colapso de la función de onda debido a la observación?

El efecto que está describiendo en su pregunta se conoce como dualidad onda-partícula y es una forma de complementariedad , se ha observado en varios experimentos. Las realizaciones del experimento mental de elección retrasada de Wheeler son lo que encuentro más interesante.

En un experimento de elección retardada, las partículas no se miden antes de que atraviesen las rendijas, sino que se etiquetan para que se sepa por qué rendijas pasan. El único momento en que un sistema cuántico no se ve perturbado por una medición es cuando no se obtiene nueva información de la medición, el etiquetado garantiza que se pueda saber qué ranura atravesó la partícula sin perturbar la interferencia cuántica .$^1$de la función de onda. En este contexto, el propósito de cualquier medida sería saber por qué rendija pasó una partícula de todos modos.

Si una partícula tiene una etiqueta cuando se detecta (en la pantalla), no hay interferencia y se observa un comportamiento similar al de una partícula. Si no hay etiquetas, existe una interferencia o un comportamiento ondulatorio, incluso si las etiquetas se borran después de que las partículas pasan a través de las rendijas y no se puede saber por qué rendijas pasaron.

Parece que no es posible ver la interferencia y saber en qué dirección se han ido las partículas simultáneamente. Si hay algún tipo de información que permita adivinar mejor que a ciegas en qué rendija atravesaron las partículas, se reduce la visibilidad de la interferencia.

Sin embargo, la observación de la dualidad onda-partícula realmente no requiere el colapso de la función de onda . ¿Se ha observado el colapso de la función de onda? En mi opinión, no, pero los publicistas de este artículo de Nature no están de acuerdo. El colapso está relacionado con las interpretaciones de la mecánica cuántica .

El colapso de la función de onda implicaría que la función de onda es real ( óntica ) en lugar de solo representar lo que sabemos sobre un sistema cuántico ( epistémico ). Esta es una pregunta abierta, algunos físicos piensan unos de otros. Todavía no hay evidencia experimental de ninguna manera , hasta que algunos físicos podrían decir "¿Colapso? ¿Óntico? ¿Epistémico? Todo se trata de interpretación, cállate y calcula".

Si la función de onda es puramente epistémica, entonces no hay nada real que colapsar, solo el estado del conocimiento. Si es óntico, entonces el colapso de la función de onda sería una posibilidad, pero incluso entonces no se requiere el colapso de la función de onda para explicar la medición cuántica .

$^1$La interferencia es como el patrón de la izquierda en su pregunta, el comportamiento de onda.

No encontrarás fácilmente el segundo porque en cierto sentido es trivial.

Aquí está el patrón de rendija simple y rendija doble de wikipedia

.

Si intenta detectar por qué rendija pasó la partícula, obtiene dos rendijas individuales, excepto en algunos experimentos que tienen mucho cuidado de no perturbar demasiado las funciones de onda de la configuración.

Si va a un laboratorio que tiene el experimento de dos rendijas o configura uno como se describe en este video , puede verificarlo con luz.