¿Es posible que una función de onda se colapse parcialmente?

Question

Qué pasaría en esta situación: Tienes un espacio vacío ideal con sólo dos objetos: un emisor de fotones y un pequeño observador. El emisor emite un fotón en una dirección aleatoria, siendo todas las direcciones igualmente probables.

Dado que la probabilidad de observar el fotón viaja a la velocidad de la luz, ¿qué ocurre en el momento en que el observador es capaz de observar el fotón? Se me han ocurrido dos posibilidades:

1. La función de onda está colapsada en todas partes: la posibilidad de medir el fotón obliga a éste a colapsar en algún punto aleatorio de la concha esférica de ubicaciones probables
2. La función de onda sólo colapsa si colapsa sobre el observador. En caso contrario, la función de onda se modificará para excluir el paso por ese punto

¿Es correcta alguna de estas posibilidades? ¿O ambas son erróneas? Estoy terminando un curso de introducción a la mecánica cuántica y trato de desarrollar la intuición.

Aquí hay una imagen acerca de cómo estoy visualizando la configuración:

Answer 1

La función de onda sólo colapsa si colapsa sobre el observador. En caso contrario, la función de onda se modificará para excluir el paso por ese punto

Eso es correcto, salvo que lo que has llamado "modificado" también es un colapso. El caso en el que el fotón no es detectado, pero la función de onda sin embargo se modifica/actualiza/colapsa a un estado que refleja su no-detección, se llama medición sin interacción .

La función de onda está colapsada en todas partes: la posibilidad de medir el fotón obliga a éste a colapsar en algún punto aleatorio de la concha esférica de ubicaciones probables

Esto sólo ocurriría si tuvieras un detector en cualquier parte de la esfera. Las mediciones de posición "completas" en las que hay un detector en todas partes son la norma en los cursos introductorios de mecánica cuántica, pero nunca ocurren en el mundo real.