Antes de medir es una superposición
Lanza una moneda y cúbrela con la mano; hasta que miras no es ni cara ni cruz, sino ambas como posibilidades. El mundo cuántico va un paso más allá. Antes de medir, una partícula es un único estado mezclado α|↑⟩ + β|↓⟩, el estado arriba |↑⟩ y el estado abajo |↓⟩ combinados con amplitudes α y β. En la primera figura giras tú mismo el ángulo de mezcla y ves combinarse las dos amplitudes.
La notación que conoces primero es el ket |↑⟩ y |↓⟩, los dos estados rama arriba y abajo, con α y β delante como amplitud de cada rama. Gira el ángulo de mezcla θ con el deslizador y las dos barras, α = cos(θ/2) y β = sin(θ/2), crecen en direcciones opuestas. En un extremo es |↑⟩ puro, en el otro |↓⟩ puro, y en medio un único estado con ambos mezclados por igual.
Una superposición se rompe en el instante en que la mides. Pulsa el botón medir y el estado mezclado por amplitudes cae a solo |↑⟩ o |↓⟩. A esto lo llamamos colapso. Cuál aparece es una probabilidad fijada por la razón de |α|² y |β|², así que inclinar θ hacia un lado con el deslizador hace que ese resultado salga más a menudo. Como se usa la misma semilla, el azar es reproducible de pulsación en pulsación.
De dónde sale esa probabilidad lo dice la regla de Born. La probabilidad de obtener |↑⟩ es la amplitud al cuadrado |α|², y la de |↓⟩ es |β|². Dibuja las dos barras y por más que gires θ, sus alturas suman exactamente 1, porque la partícula debe caer en uno de los dos. La clave es que la probabilidad es el cuadrado de la amplitud, no la amplitud misma.
Una vez que un estado ha colapsado, se queda fijo. Pulsa medir para llevarlo a un resultado, |↑⟩ o |↓⟩, y medir de nuevo justo después da el mismo resultado. Púlsalo otra vez, y otra, y no cambia. La primera medición clavó el estado en ese estado propio. Pulsa reiniciar para volver a la superposición, y solo entonces el resultado puede diferir.
Por último, compara cómo el acto de observar en sí cambia el estado. Activa observar y a cada instante ocurre una medición, fijando el estado a |↑⟩ o |↓⟩ de modo que ya no oscila. Cambia a no observar y la superposición sigue viva, con sus amplitudes aún mezcladas. No mirar y mirar son así de distintos. Medir no solo lee información; cambia aquello que toca.