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量子態是什麼

量子態量子力學中用於描述孤立量子系統狀態的基本概念。

量子態可以通過波函式來表示,這個波函式是複數域中的函式,其絕對值的平方表示系統中可能發生的特定物理量出現的機率密度。量子態具有以下特點:

機率波函式。量子態的波函式是一個復值波動函式,其絕對值的平方代表了某種物理量出現的機率密度,體現了量子態的統計性質。

疊加態。量子態可以表示為多個量子態的疊加,這是量子力學中疊加原理的重要體現。

本徵態。滿足薛丁格方程的定態解對應的量子態稱為本徵態,每個本徵態對應一個確定的能量值。

不可分離性。量子系統的量子態是整體的,不可分割成各個部分,這種全局性是量子力學的基本特徵。

純態混態。當量子系統確定地處於一個定態時,其量子態為純態;若處於多個量子態的疊加,則為混態。

玻爾矢量。用複數表示的波函式可以看作是指向量量子的矢量,即玻爾矢量。

不確定性原理。量子態的位置和動量不能同時被精確測定,它們的共軛變數受到不確定性關係的限制。

量子態的數學表示在量子力學中是一個複雜的數學對象,通常有兩種主要的表示方法:波函式和態矢量。這些特性使得量子態與經典物理學中的狀態概念有所不同,特別是其疊加性和糾纏性。