Colapso
El colapso es la actualización abrupta de un estado cuántico al medirlo: la superposición es reemplazada por el único estado base correspondiente al resultado observado.
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Qué significa
Antes de la medición, un qubit puede estar en una superposición |ψ⟩ = α|0⟩ + β|1⟩.En el momento en que se mide en la base computacional, el estado 'colapsa': si el resultado es 0, el estado tras la medición es |0⟩; si es 1, es |1⟩.Formalmente, el estado se proyecta sobre el resultado observado y se renormaliza: |ψ'⟩ = Pᵢ|ψ⟩ / √⟨ψ|Pᵢ|ψ⟩.El colapso es irreversible en la práctica — las amplitudes originales α y β no pueden recuperarse a partir de un solo resultado.Es importante señalar que el colapso tal como se enseña aquí es una regla operacional de actualización: indica qué estado usar para todas las predicciones posteriores.Si algo 'sucede' físicamente durante el colapso es una cuestión de interpretación (Copenhague, muchos mundos y otras discrepan), pero todas las interpretaciones coinciden en las estadísticas predichas.En computación cuántica, el colapso es la razón por la que no se puede simplemente leer una superposición — los algoritmos deben usar la interferencia para concentrar la amplitud en la respuesta correcta antes de que la medición final colapse el estado.Analogía cotidiana
Errores comunes
- El colapso NO es una fuerza física ni una onda que viaja por el espacio — es una actualización de la descripción del estado cuántico, no un choque mecánico, y NO transmite información más rápido que la luz. Medir un qubit de un par entrelazado actualiza instantáneamente la descripción del otro, pero no se envía ninguna señal utilizable; extraer cualquier información sigue requiriendo comunicación clásica.
- El colapso no es lo mismo que la decoherencia: la decoherencia es la pérdida gradual de coherencia inducida por el entorno, que hace que un sistema parezca clásico, mientras que el colapso es la actualización del estado asociada a obtener un resultado de medición definido.
- El colapso no significa que el qubit 'estaba en secreto' en ese estado desde el principio — los experimentos de interferencia descartan la imagen de un valor oculto preexistente en una única base fija.
- El colapso NO es como tapar con la mano una moneda que gira para ver la cara que ya tenía. La imagen de la moneda supone un valor oculto preexistente; medir un qubit en otra base da resultados que ningún valor oculto de ese tipo puede explicar.
Puntos clave
- La medición reemplaza una superposición por el único estado base que coincide con el resultado observado (proyección + renormalización).
- El colapso es irreversible: las amplitudes previas a la medición no pueden recuperarse de un solo resultado.
- El colapso no transmite información más rápido que la luz, ni siquiera para estados entrelazados.
- Los algoritmos deben terminar su trabajo de interferencia antes de la medición final, porque el colapso pone fin al cómputo cuántico.
Comprueba tu comprensión
Un qubit en el estado (|0⟩ + |1⟩)/√2 se mide y da el resultado 1. ¿Cuál es el estado del qubit inmediatamente después de la medición?
- A.(|0⟩ + |1⟩)/√2, sin cambios
- B.|1⟩
- C.|0⟩
- D.Una nueva superposición aleatoria
Ver la respuesta
Respuesta: B. |1⟩
Por qué: La medición colapsa la superposición al estado base que coincide con el resultado observado. Como el resultado fue 1, el estado tras la medición es |1⟩, y la superposición original ha desaparecido.
Se apoya en
Conceptos relacionados
Fuente primaria: Nielsen & Chuang, Quantum Computation and Quantum Information (2010), doi:10.1017/CBO9780511976667
Graded 2026-07-10 (human sign-off): established for the operational state-update (projection) rule per Nielsen & Chuang (2010) §2.2.3/§2.2.5 and Preskill Ph219. The ontological status of collapse (interpretations of quantum mechanics) remains an open question; this entry confines itself to the operational rule. Pending human grading.
Apréndelo con la práctica
Este concepto forma parte de un plan de 46 niveles, con un simulador interactivo y Lumen, un tutor que revisa sus respuestas e indica qué tan seguras son. Los niveles 1–5 son gratuitos.