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量子的叠加态是自然随机选择的结果吗?怎么知道量子的叠加态只有两种的?如果一个待观察的粒子处于高度无
量子的叠加态是自然随机选择的结果吗?怎么知道量子的叠加态只有两种的?——不是。
量子的叠加态由测量的种类和测量的所有可能得到的结果的数目的多少来决定。
如:薛定谔猫的测量,只是看看猫是死是活,测量结果只有生或死两种,所以测量之前的量子的叠加态就是生态与死态两种态的叠加;又如:要测量某个电子的动量,测量结果可以是从0动量到无穷大动量之间的任意数值(再加上动量方向也可以是任意的)——有无数种可能的结果,所以测量之前的量子的叠加态就是无数种动量态的叠加。
如果一个待观察的粒子处于高度无序状态,那么[薛定额的猫]的观察结果就不会是一种了?——通常,无序状态是指大量粒子的集合所处的某种宏观状态,你说的一个粒子处于高度无序状态,这是什么意思?
什么是叠加态?
叠加态,或称叠加状态(superposition state),是指一个量子系统的几个量子态归一化线性组合后得到的状态。
如果我们把一只猫关进一个密闭的盒子,用枪对盒子射击,这支枪的扳机是由原子衰变扣动的,那么我们便无法知道这只猫究竟是死还是活,因为原子的是否衰变是一个随机事件。
在量子力学中,我们便把这只猫所处的状态称为死与活的叠加状态。
扩展资料
当我们进行单个电子的双缝干涉实验时,两条狭缝上都留下了这个电子干涉过的条纹。
一旦我们用专门的仪器观察电子进行,干涉条纹便消失了。
对此的解释是这样的:当我们不进行观察时,电子具有波动性,因此能弥散开来,留下条纹。
一旦我们展开观察,就有一个光子撞击了这个电子,这个电子便具有了确定的位置,呈现出粒子性,直线传播而无法干涉这两条狭缝。
在不观察时,由于电子没有确定的位置,电子便是在各种位置的叠加状态,而人的观察使得这个电子退出了叠加状态。
量子力学认为微观事物的运动和状态均是不确定的,如果将其推广到宏观世界上来,那么,即将掷出的骰子、犹豫不决的人、风暴的移动方向等各种不确定的事物均可以被认为是处在多种状态的叠加状态。
在平行宇宙理论中,一个处在叠加状态的物质可以分裂,不同的状态发生在不同的宇宙之中。
参考资料:网络百科-叠加态
量子力学态的叠加原理与经典波的叠加原理有何异同
在经典力学中,当谈到一个波由若干叠加而成时,只不过表明这个合成的波含有各种成分(具有不同波长,频率,确定的相对相位等)的子波而已;量子力学中的态叠加原理可以认为是“波的相干叠加性”与“波函数完全描述一个微观体系的状态”两个概念的概括。
量子力学中态叠加的两个基本观点是相叠加的态可以扩展为n个甚至无穷个,而且叠加是线性的。
若ψ1和ψ2是体系的两个可能的态,则它们的线性叠加ψ=c1ψ1+c2ψ2也是体系可能的状态。
相叠加的态可以扩展为n个甚至无穷个,而且叠加是线性的,叠加系数是复常数。
扩展资料:
已知Ψ1(x)和Ψ2(x)随时间的演化为Ψ1(x,t)和Ψ2(x,t),便得到Ψ(x,t)随时间的演化为:Ψ(x,t)=c1Ψ1(x,t)+c2Ψ2(x,t)这就是量子态叠加原理。
将两个态推广到Q的本征态的正交归一完备集,就有:这就是任意量子态的本征函数展开。
态叠加原理要求波函数所满足的本征方程和随时间的演化方程必须为线性的。
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