
【计】 probability amplitude
在量子力学中,概率幅度(Probability Amplitude) 是一个核心的复数概念,用于描述量子系统处于特定状态的可能性。其物理意义在于:量子事件发生的概率等于该事件对应概率幅度的模平方。以下从汉英词典角度和物理本质进行解释:
英文直译为 "Probability Amplitude",是量子态演化的数学表征,记为复数函数 $psi(x)$ 或 $langle phi | psi rangle$。
基本定义
若量子系统从初态 $|psirangle$ 演化为末态 $|phirangle$,其概率幅度为 $langle phi | psi rangle$。
该事件发生的实际概率为:
$$ P = left| langle phi | psi rangle right| $$
叠加原理
量子系统的状态可由多个基态叠加而成:
$$ |psirangle = sum_i c_i |irangle $$
其中 $c_i$ 为概率幅度,$|c_i|$ 表示测得状态 $|irangle$ 的概率。
干涉效应
概率幅度的相位差异导致量子干涉:
《量子力学原理》(P. A. M. Dirac)
狄拉克在著作中首次系统阐述概率幅度概念,指出其复数本质是量子理论区别于经典统计的关键 。
注:经典著作无直接链接,可参考出版社页面(如 Oxford University Press)。
费曼物理学讲义(The Feynman Lectures on Physics)
费曼通过路径积分框架深化理解:粒子所有可能路径的概率幅度叠加决定最终概率 。
来源:加州理工学院在线版 www.feynmanlectures.caltech.edu
斯坦福哲学百科全书(Stanford Encyclopedia of Philosophy)
"Quantum Mechanics" 条目详述概率幅度的哲学意义及测量问题 。
特性 | 经典概率 | 量子概率幅度 |
---|---|---|
数学形式 | 实数(≥0) | 复数(含相位) |
叠加规则 | 直接相加 | 幅度相加后取模平方 |
干涉/相干性 | 不存在 | 相位差导致相长/相消干涉 |
信息承载 | 单一概率值 | 包含相位信息的复数场 |
概率幅度是量子力学描述不确定性的数学语言,其复数特性与叠加原理共同揭示了微观世界的非经典行为(如纠缠、隧穿)。理解该概念需跳出经典概率框架,关注相位与干涉的核心作用。
“概率幅度”(Probability amplitude)是量子力学中的核心概念,用于描述量子系统的状态及其演化规律。它与经典概率有本质区别,以下是详细解释:
若系统的状态由基态 $|0rangle$ 和 $|1rangle$ 叠加而成,其波函数可写为: $$ |psirangle = alpha|0rangle + beta|1rangle $$ 其中 $alpha$ 和 $beta$ 是概率幅,满足 $|alpha| + |beta| = 1$。
总结来说,概率幅是量子力学描述概率的核心工具,其复数性和叠加性揭示了微观世界的非经典特性。若要深入理解,需结合希尔伯特空间、薛定谔方程等数学框架进一步学习。
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