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量子技术
TEAMS
种别
叠加态原理
出版时间:2021-09-26
叠加态原理:叠加原理是量子力学在?里 一个基本原理, 广泛应用于量子力学指标各个方面。状态叠加原理实际上是在艾伯特房间中构造一个很像波功能 指标东西。

中文名:态叠加原理
外名:principle of superposition of states
宇宙:量子力学
对象:微观粒子
心脏:量子态线性叠加

定义

颗粒 涨落来源于波功能 指标叠加性质,波功能 代表颗粒 状态,因此,由波指标叠加可以拥有状态叠加指标原理(principle of superposition of states):假如 系统指标可能状态,所以,它们线性叠加也是系统指标一种可能状态.用数学表达模型表示,那是,公模型,是复数。从状态叠加原理指标表达可以看出这一点,原则是“波功能 可以完全描述系统指标量子态”和“波叠加”这两个概念指标总结。



解释

量子力学在?里 这种描述用坐标和动量指标定值同时描述颗粒 状态给予经典力学中描述状态指标方法是完全不同指标。这种差异来自于微小指标粒子。波功能 指标统计解释是波粒对偶性指标一种表现,微观颗粒 波粒对偶性还表现在态指标叠加原理,这是量子力学在?里 一种基本态原理。



在古典物理学中,,声波和光波遵循叠加原理:两个可能指标波动过程    ,线性叠加结果  也是一个可能指标波动过程,图中所示指标双缝衍射实验。光学在?里 惠更斯原理就是其中之一:在太空指标任何时刻P光波指标强度可由波前各点传播P这些点是线性叠加指标,并拥有了结果。这一原理可用来解释光指标干涉、衍射现象。


双缝衍射实验


在量子力学中,假如     系统指标可能状态,所以,它们线性叠加 (  这是一个复杂指标常数) (1)也是系统指标可能状态,这是量子力学中态指标叠加原理。


态叠加原理是“波指标相干叠加”给予“波功能 完全描述了微观系统指标状态”两个概念综述。它也是给予测量密切相关指标基本原理,这给予经典波叠加指标物理意义有本质指标区别。设立一个系统办公室  处于描述状态,测量一定指标力量F拥有结果A;假设平等系统处于  态时,测量F拥有结果B。所以平等系统在  态时,测量F可能指标结果A或者结果B。


我还要在此强调一点:在形模型上(1)叠加指标是波功能 (    可以用波功能 来表示),即,不是。成因公模型(1)拥有


 (2)明显  。这意味着,系统在  粒子在房间中出现指标概率密度不数额系统指标概率密度  状态时间概率密度  系统在  状态时间概率密度  之和。在形模型上(2)也有干扰术语    ,颗粒 指标这种影响是由这种干扰造成指标。


更普遍指标情况,国家叠加原则可表述如下::平等  系统指标可能状态,它们线性叠加  (3)公模型,  是一个复常数,也是系统指标可能状态。模型(3)在?里   它可以是机械量指标本征功能 描述指标本征态,因此,状态叠加原理也解释了:任何一个量子力学系统  描述指标状态,可以用一定数量指标力学来表达某种线性叠加。



状态叠加指标原理也可以用更严格指标数学语言来表达:所有可用于描述系统状态指标状态功能   ,形成一组  ,是为了(1)线性表示(叠加)手术结束了。在数学中,放置这样一个集合  这叫做线性房间(在数学方面,,加上一些叫做Hilbert指标严格线性房间(Hilbert)房间)。这是一种功能房间,其中包含指标每个状态功能   一个叫做线性房间指标元素。因此,国家叠加原则指标含义是:量子力学中描述系统状态功能 An指标总体,打开一个,量子力学就是在这个房间发展起来指标。国家叠加原则可表述如下::在艾伯特房间中,用矢量描述物理系统指标状态。



在晶体电子衍射实验中,,平等粒子被晶体衍射后,,也许有各种不同指标动力  玩。有明确指标  玩状态指标波功能  (4)图画,这种状态也称为动量本征态。根据国家叠加原则,颗粒 任何状态  一条可以表示为动量本征态指标线 性叠加,这意味着,它被表示为  所有可能指标价值  线性叠加: (5)由晶体衍射指标粒子形成指标波,有很多平面波  相干叠加结果。在[退出]之后  可以不断地改变,模型(5)中间对  求和应以  积分代替。总体而言,,任意波功能   可以看作是具有不同动量指标平面波指标叠加,这意味着,它可以用以下形模型编写:


 (6)公模型, (7)这里,这模型样已经放好了(4)中  指标时间功能   中,它被写成  。也,这模型样已经放好了(4)在?里 A数额  。模型(6)在  
由下列公模型给出:
 (8)这个结论指标证明很简单:能力 (7)替代型(6)拥有
 (9)模型(9)和公模型(8)说
  和相互傅里叶变换,总体而言,,他们总是和好。在一维情况下,,模型(8)和公模型(9)写成:


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