КВА́НТОВЫЕ СОСТОЯ́НИЯ
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
КВА́НТОВЫЕ СОСТОЯ́НИЯ, состояния физич. систем, подчиняющихся законам квантовой механики. К. с. могут описываться полным набором квантовых чисел или волновой функцией (чистые К. с.) и матрицей плотности (смешанные К. с.). Волновая функция К. с. с заданной энергией является решением уравнения Шрёдингера на собственные значения гамильтониана системы. Эволюция К. с. описывается зависимостью от времени волновой функции, определяемой с помощью нестационарного уравнения Шрёдингера. Чистые К. с. отождествляются также с векторами в гильбертовом пространстве, которые принято обозначать как $|\psi \rangle$ (кет-вектор), а сопряжённые им как $\langle \phi|$ (бра-вектор). Если скалярное произведение двух векторов $|\psi \rangle$ и $\langle \phi|$ не равно нулю $(\langle \phi| \psi \rangle \neq 0)$, К. с. неортогональны; в случае $(\langle\phi|\psi \rangle =0)$ К. с. ортогональны. Смешанные К. с. описываются в гильбертовом пространстве операторами плотности. Эволюция К. с. (на языке оператора плотности) подчиняется уравнению фон Неймана. Существуют и др. эквивалентные описания К. с., более близкие к классич. описанию. Напр., состояния описываются или действительной функцией Вигнера, зависящей от классич. координат и импульсов, или томографич. распределением вероятности (см. Квантовая томография), связанным с функцией Вигнера интегральным преобразованием Радона. Все представления К. с. эквивалентны, но для решения конкретных задач в одних случаях может быть удобна волновая функция, а в других – функция Вигнера или томографическая вероятность. Существуют разл. типы К. с.: фоковские состояния, когерентные состояния, сжатые состояния, перепутанные состояния и т. п. В когерентном состоянии энергия распределена по закону Пуассона, а для сжатого состояния распределение энергии содержит осцилляции.