量子坍缩什么意思(量子坍塌是什么意思)
- 作者: 佚名
- 2023年10月26日 23:50:06
大家好,小编来为大家解答量子坍缩什么意思这个问题,量子坍塌是什么意思很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
1量子塌缩是怎么回事?实验结果是什么时候被确定的?“观察者”是指仪器...
量子坍塌是指量子叠加态,瞬间成为本征态的物理过程。当测量某个属性时,量子态就随机“塌缩”到明确具有这个属性的量子态之一,几率就是波函数大小的平方。
量子坍塌是指:观察前,量子以波的形式存在(体现发现该量子的概率)。当观察时,量子必定存在于一个确定的位置,即原来的量子波坍缩为一点(也可称作针状波),此时量子表现出粒子性。
量子态的坍塌是由于 观察 的引入,简单地说,因为所有的 观察 都会对观察前的量子态造成干扰,导致它坍塌。所以不管观察者是否有意识,只要观察者在观察,就会有干扰,就会有塌陷。
但是投影公设却告诉我们,观察时,我们得到何种结果,系统的量子态就突变为这个结果的本征态。这里就包含了两层意思: 第一层,它是与观察相关的,不独立于观察; 第二层,它是与薛定谔方程相悖的、突发的波函数演化。
2在量子力学里,为何观测会导致坍缩呢?
当我们得到一个力学量的测量值是,对应其的态,就是粒子所处的状态。粒子被观测后,就由原来的叠加态,变成了之后的某个本征态,发生了坍缩。在量子力学中,微观粒子的运动状态称为量子态。
量子其实不是因为“被观察”就坍缩,而是因为它获取了信息,如果你懂编程,你把量子理解为“对象”,那么“量子坍缩”就是“对象的实例化”。从这个角度同时你也能理解“量子叠加态”了。
前者就是演化问题,后者就是观察问题。在量子力学里面,各有一个公设约定这两个问题,前者是薛定谔方程,后者是波恩规则; 此外还有另一个公设把两个问题纠缠在一起,叫做投影公设 - 这个公设还有另一个大名鼎鼎的名字,叫做波函数坍缩。
微观粒子的波函数处于迭加态,当被观察者测量时就【坍缩】为一个本征态,测量的物理量就是这个本征态的物理量。要问为什么会如此至今还是个谜,没有一个满意的解释。
在量子力学中,量子态实际上有两种过程,一个是测量之前由薛定谔方程描述的量子态的演化,是个可逆过程;另一个是测量导致的量子态的塌缩,是个不可逆过程。
“双缝干涉实验”这个实验证明:主观与客观能够根据条件的不同而随意切换,量子力学的“观察者原理”,也就是说,一旦你观测了,就会引起我们前面说的叠加态的坍缩,从而,就会出现一个绝对的客观结果。
3硬核科普:量子力学中,为什么观测会导致坍缩?
量子态的坍塌是由于 观察 的引入,简单地说,因为所有的 观察 都会对观察前的量子态造成干扰,导致它坍塌。所以不管观察者是否有意识,只要观察者在观察,就会有干扰,就会有塌陷。
当我们得到一个力学量的测量值是,对应其的态,就是粒子所处的状态。粒子被观测后,就由原来的叠加态,变成了之后的某个本征态,发生了坍缩。在量子力学中,微观粒子的运动状态称为量子态。
量子其实不是因为“被观察”就坍缩,而是因为它获取了信息,如果你懂编程,你把量子理解为“对象”,那么“量子坍缩”就是“对象的实例化”。从这个角度同时你也能理解“量子叠加态”了。
微观粒子的波函数处于迭加态,当被观察者测量时就【坍缩】为一个本征态,测量的物理量就是这个本征态的物理量。要问为什么会如此至今还是个谜,没有一个满意的解释。
“双缝干涉实验”这个实验证明:主观与客观能够根据条件的不同而随意切换,量子力学的“观察者原理”,也就是说,一旦你观测了,就会引起我们前面说的叠加态的坍缩,从而,就会出现一个绝对的客观结果。
引起叠加态坍缩为本征态的原因,如果非要说的话,就是测量 这个行为本身所引发的。
4量子态和坍缩态的区别
1、层面不同。塌缩态,一个确定态,塌缩态对应本征函数和本征值。纯态是确定的态,概率是已知的。混合态是未知的态,是一些纯态乘以未知概率得到的和。混合态的概率为何是未知的,主要是因为粒子之间的相互作用存在贝尔不等式。
2、量子效应实际上就是由波粒二象性导致的。因为如果物质没有波动性的话,是不可能出现在空间多个点都有概率出现的。物质就是用概率波来描述,这个没有为什么,算是量子力学的假设,并且可以合理解释电子双缝干涉现象。
3、一般来说,量子处于两种状态:叠加态和坍缩态。
4、量子坍塌是指量子叠加态,瞬间成为本征态的物理过程。当测量某个属性时,量子态就随机“塌缩”到明确具有这个属性的量子态之一,几率就是波函数大小的平方。
5、量子叠加态:量子叠加态是指一个量子系统可以同时处于多个状态的叠加。这意味着,在未进行观测之前,一个量子系统的状态是不确定的,它可以是多种可能性的叠加。只有在观测之后,量子系统才会“坍缩”到一个确定的状态。
6、当我们得到一个力学量的测量值是,对应其的态,就是粒子所处的状态。粒子被观测后,就由原来的叠加态,变成了之后的某个本征态,发生了坍缩。在量子力学中,微观粒子的运动状态称为量子态。
本文到此结束,希望对大家有所帮助。