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eigenstate是什么意思,eigenstate的意思翻译、用法、同义词、例句

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常用词典

  • n. [物] 本征态;特征状态

  • 例句

  • Density Matrices I. Initial Non-Eigenstate Preparation, Evolution, Detection.

    密度矩阵i。初始非本征态的准备、演化、探试。

  • Feynman's path integral is used to analyze quantitatively the Fraunhofer circle aperture diffraction. The quantum eigenstate of circle aperture diffraction is elaborated.

    利用费曼路径积分理论,对夫琅和费圆孔衍射的光子衍射态进行定量分析,阐明圆孔衍射的量子本征。

  • In terms of the basis of the instantaneous eigenstate, the physical picture of the quantum adiabatic theorem becomes very clear, which will help us understand the quantum adiabatic theorem.

    在瞬时本征态为基矢下,量子绝热定理的物理图象变得非常清晰,有助于我们理解量子绝热定理。

  • 专业解析

    本征态(Eigenstate) 是量子力学中的一个核心概念,指一个量子系统所处的特定状态,在该状态下测量某个力学量(可观测量)会得到确定的值,这个值称为该力学量的本征值。本征态描述了系统在测量该特定力学量时具有确定结果的量子状态。

    核心含义与物理意义:

    1. 确定性的测量结果: 当一个量子系统处于某个力学量(如能量、动量、角动量等)的本征态时,对该力学量进行测量,结果必然是唯一的、确定的,即该力学量对应的本征值。不会出现测量结果的随机性。例如,如果系统处于能量算符的本征态(称为能量本征态),那么测量其能量将得到唯一确定的值(能量本征值)。
    2. 算符的特定状态: 本征态是与特定算符(代表力学量)相关联的。一个算符通常有多个本征态,每个本征态对应一个本征值。这些本征态构成了描述系统状态的一组完备基矢(本征函数系),系统的任意状态都可以用这些本征态的线性叠加来表示。
    3. 数学定义: 用狄拉克符号表示,若一个量子态 $|psirangle$ 是某个力学量算符 $hat{A}$ 的本征态,则它满足本征方程: $$ hat{A} |psirangle = a |psirangle $$ 其中,$a$ 是算符 $hat{A}$ 的一个本征值,$|psirangle$ 就是对应于本征值 $a$ 的本征态。解这个方程可以找到算符 $hat{A}$ 的所有本征值和对应的本征态。
    4. 与叠加态的区别: 量子系统最常见的状态是叠加态,即系统状态是多个本征态的线性组合($|psirangle = c_1 |a_1rangle + c_2 |a_2rangle + dots$)。在叠加态下测量力学量 $hat{A}$,结果是不确定的,可能测得 $a_1, a_2, dots$ 中的任何一个值,其概率由系数 $|c_i|$ 决定。测量行为本身会使系统从叠加态“坍缩”到被测量到的那个本征态上。
    5. 例子: 在氢原子中,电子的定态(具有确定能量的状态)就是哈密顿算符(能量算符)的本征态。这些能量本征态对应着不同的能级(主量子数 n)。当电子处于某个特定的能级(如 n=1 的基态)时,测量其能量必然得到该能级的能量值。

    本征态是量子系统中一个具有特殊性质的状态,它代表了测量某个特定力学量时能得到确定结果的量子态。它是构成量子系统状态空间的基础,是理解量子测量、量子叠加和量子态演化的关键概念。

    参考资料:

    1. 维基百科 - 本征态与本征值: 提供了本征态与本征值的基本定义和在量子力学中的核心作用。 (https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%AC%E5%BE%81%E7%8A%B6%E6%80%81%E4%B8%8E%E6%9C%AC%E5%BE%81%E5%80%BC)
    2. HyperPhysics - 本征函数与本征值: 清晰解释了本征函数(态)的概念及其在求解薛定谔方程中的重要性。 (http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/quantum/eigen.html)
    3. MIT OpenCourseWare - 量子物理 I: 课程材料深入讲解了量子力学中的态空间、算符、本征值与本征态。 (https://ocw.mit.edu/courses/8-04-quantum-physics-i-spring-2013/)

    网络扩展资料

    "Eigenstate"(本征态)是量子力学和线性代数中的核心概念,由德语单词"eigen"(意为"自己的"或"特有的")和英语"state"(状态)组成。其详细解释如下:


    定义

    本征态指一个量子系统在特定算符(operator)作用下保持方向不变的量子态。当系统处于某算符的本征态时,测量该算符对应的物理量将得到确定值(即本征值)。

    数学表达为: $$ hat{A}|psirangle = lambda|psirangle $$


    物理意义

    1. 确定性测量:当系统处于某算符的本征态时,测量该物理量必定得到对应的本征值。例如,若电子处于能量本征态,测量其能量时结果唯一。
    2. 定态特性:在量子力学中,能量本征态对应系统的稳定状态(如原子轨道),此时概率分布不随时间变化。

    应用场景

    1. 薛定谔方程:能量本征态满足定态薛定谔方程 $hat{H}|psirangle = E|psirangle$,其中$E$为能量本征值。
    2. 量子叠加:非本征态可表示为多个本征态的线性组合(如量子叠加态)。
    3. 量子计算:量子比特的基态和激发态常选为特定算符的本征态。

    相关术语对比


    示例

    在位置算符$hat{x}$的本征态中,粒子的位置有确定值;在动量算符$hat{p}$的本征态中,动量有确定值。但根据不确定性原理,两者无法同时处于本征态。

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