复合算符英文解释翻译、复合算符的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 composite operator
分词翻译:
复合的英语翻译:
complex; composite; compound
【化】 recombination
【医】 combination; recombination
【经】 compound
算符的英语翻译:
【计】 OP; operator symbol
【化】 operator
专业解析
在量子力学与数学物理领域,复合算符指由两个或多个基本算符通过特定运算(如加法、乘法、对易等)组合而成的新算符。其核心在于通过组合实现更复杂的物理操作或描述更高级的系统演化。
一、术语定义与核心概念
- 中文术语: 复合算符 (Fùhé Suànfú)
- 英文术语: Composite Operator
- 定义: 由两个或多个基本算符(如位置算符 (hat{x})、动量算符 (hat{p})、自旋算符 (hat{S}_x, hat{S}_y, hat{S}_z) 等)通过代数运算构造出的新算符。常见组合方式包括:
- 线性组合: (hat{O} = ahat{A} + bhat{B}) (其中 (a, b) 为复数)
- 乘积: (hat{O} = hat{A}hat{B})
- 对易子: (hat{O} = [hat{A}, hat{B}] = hat{A}hat{B} - hat{B}hat{A})
- 反对易子: (hat{O} = {hat{A}, hat{B}} = hat{A}hat{B} + hat{B}hat{A})
- 函数构造: (hat{O} = f(hat{A}, hat{B})) (如指数算符 (e^{hat{A}}))
二、数学表达与性质
复合算符作用于希尔伯特空间中的态矢量,其行为由组成它的基本算符的运算规则(如对易关系)决定。例如,哈密顿算符 (hat{H})(系统总能量)通常是动能算符 (hat{T}) 和势能算符 (hat{V}) 的复合:
$$
hat{H} = hat{T} + hat{V}
$$
其性质(如厄米性、本征值谱)依赖于组分算符的性质及组合方式。
三、物理意义与应用场景
- 描述复杂相互作用: 在量子多体系统(如凝聚态物理)中,复合算符用于描述准粒子激发(如库珀对算符 (hat{c}{uparrow}hat{c}{downarrow}) 在超导理论中)。
- 构建对称性算符: 角动量算符 (hat{J} = hat{J}_x + hat{J}_y + hat{J}_z) 是复合算符,其本征值标记系统旋转对称性。
- 量子信息操作: 量子计算中的量子门常表示为作用在多量子比特上的复合算符(如受控非门 CNOT)。
- 微扰理论与动力学: 时间演化算符 (hat{U}(t) = e^{-ihat{H}t/hbar}) 是复合算符,其级数展开涉及哈密顿算符的幂次。
四、相关术语辨析
- 基本算符 (Elementary Operator): 构成理论基础的、不可再分的算符(如 (hat{x}, hat{p}, hat{a}, hat{a}^dagger))。
- 导出算符 (Derived Operator): 常作为复合算符的同义词,强调由基本算符推导得出。
- 算符函数 (Operator Function): 特指通过函数(如指数、对数)作用在单个算符上形成的算符,是复合算符的子类。
权威参考来源:
- 《物理学名词》 (全国科学技术名词审定委员会) - 定义基础术语标准。
- 《量子力学》 (曾谨言) - 系统阐述算符代数与复合算符应用。
- 《量子力学:概念与方法》 (D. J. Griffiths) - 清晰解释复合算符的物理意义。
- 《现代量子力学》 (J. J. Sakurai) - 深入讨论角动量等复合算符的数学结构。
- 《量子计算与量子信息》 (M. A. Nielsen & I. L. Chuang) - 展示复合算符在量子门中的应用。
网络扩展解释
“复合算符”(Compound Operator)一般指在编程或数学中,由多个基础运算符组合而成的操作符,通常用于简化运算表达式或实现特定功能。以下是两种常见领域的解释:
1.编程中的复合算符
在编程语言中,复合赋值运算符是最典型的复合算符,它将算术运算与赋值操作合并为一个步骤。例如:
+=
(如 a += b
等价于 a = a + b
)
-=
、*=
、/=
、%=
等。
特点:
- 简化代码:减少重复变量书写,例如循环中对变量的递增操作。
- 执行效率:某些语言中可能优化为单指令操作,提升性能。
- 广泛支持:C/C++、Java、Python、JavaScript 等语言均支持此类算符。
示例:
x = 5
x *= 3# 等价于 x = 5 * 3,结果为15
2.数学/量子力学中的复合算符
在数学或量子力学中,复合算符可能指多个算符的组合操作。例如:
- 线性代数:算符的叠加(如
A + B
)或复合应用(如 A(B(x))
)。
- 量子力学:哈密顿算符可能由动能和势能算符复合而成,即 $hat{H} = hat{T} + hat{V}$。
特点:
- 表达复杂运算:通过组合基础算符描述高阶操作。
- 物理意义:如量子力学中,复合算符可表示系统的演化或相互作用。
“复合算符”的核心是通过组合基础操作实现更简洁或更复杂的功能,具体含义需结合上下文领域分析。若涉及具体编程问题或物理模型,可进一步提供案例以便深入解释。
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