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eigenstate是什麼意思,eigenstate的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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常用詞典

  • n. [物] 本征态;特征狀态

  • 例句

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

    密度矩陣i。初始非本征态的準備、演化、探試。

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

    利用費曼路徑積分理論,對夫琅和費圓孔衍射的光子衍射态進行定量分析,闡明圓孔衍射的量子本征。

  • 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.

    在瞬時本征态為基矢下,量子絕熱定理的物理圖象變得非常清晰,有助于我們理解量子絕熱定理。

  • 專業解析

    本征态(Eigenstate) 是量子力學中的一個核心概念,指一個量子系統所處的特定狀态,在該狀态下測量某個力學量(可觀測量)會得到确定的值,這個值稱為該力學量的本征值。本征态描述了系統在測量該特定力學量時具有确定結果的量子狀态。

    核心含義與物理意義:

    1. 确定性的測量結果: 當一個量子系統處于某個力學量(如能量、動量、角動量等)的本征态時,對該力學量進行測量,結果必然是唯一的、确定的,即該力學量對應的本征值。不會出現測量結果的隨機性。例如,如果系統處于能量算符的本征态(稱為能量本征态),那麼測量其能量将得到唯一确定的值(能量本征值)。
    2. 算符的特定狀态: 本征态是與特定算符(代表力學量)相關聯的。一個算符通常有多個本征态,每個本征态對應一個本征值。這些本征态構成了描述系統狀态的一組完備基矢(本征函數系),系統的任意狀态都可以用這些本征态的線性疊加來表示。
    3. 數學定義: 用狄拉克符號表示,若一個量子态 $|psirangle$ 是某個力學量算符 $hat{A}$ 的本征态,則它滿足本征方程: $$ hat{A} |psirangle = a |psirangle $$ 其中,$a$ 是算符 $hat{A}$ 的一個本征值,$|psirangle$ 就是對應于本征值 $a$ 的本征态。解這個方程可以找到算符 $hat{A}$ 的所有本征值和對應的本征态。
    4. 與疊加态的區别: 量子系統最常見的狀态是疊加态,即系統狀态是多個本征态的線性組合($|psirangle = c_1 |a_1rangle + c_2 |a_2rangle + dots$)。在疊加态下測量力學量 $hat{A}$,結果是不确定的,可能測得 $a_1, a_2, dots$ 中的任何一個值,其概率由系數 $|c_i|$ 決定。測量行為本身會使系統從疊加态“坍縮”到被測量到的那個本征态上。
    5. 例子: 在氫原子中,電子的定态(具有确定能量的狀态)就是哈密頓算符(能量算符)的本征态。這些能量本征态對應着不同的能級(主量子數 n)。當電子處于某個特定的能級(如 n=1 的基态)時,測量其能量必然得到該能級的能量值。

    本征态是量子系統中一個具有特殊性質的狀态,它代表了測量某個特定力學量時能得到确定結果的量子态。它是構成量子系統狀态空間的基礎,是理解量子測量、量子疊加和量子态演化的關鍵概念。

    參考資料:

    1. 維基百科 - 本征态與本征值: 提供了本征态與本征值的基本定義和在量子力學中的核心作用。 (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 - 本征函數與本征值: 清晰解釋了本征函數(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: 課程材料深入講解了量子力學中的态空間、算符、本征值與本征态。 (https://ocw.mit.edu/courses/8-04-quantum-physics-i-spring-2013/)

    網絡擴展資料

    "Eigenstate"(本征态)是量子力學和線性代數中的核心概念,由德語單詞"eigen"(意為"自己的"或"特有的")和英語"state"(狀态)組成。其詳細解釋如下:


    定義

    本征态指一個量子系統在特定算符(operator)作用下保持方向不變的量子态。當系統處于某算符的本征态時,測量該算符對應的物理量将得到确定值(即本征值)。

    數學表達為: $$ hat{A}|psirangle = lambda|psirangle $$


    物理意義

    1. 确定性測量:當系統處于某算符的本征态時,測量該物理量必定得到對應的本征值。例如,若電子處于能量本征态,測量其能量時結果唯一。
    2. 定态特性:在量子力學中,能量本征态對應系統的穩定狀态(如原子軌道),此時概率分布不隨時間變化。

    應用場景

    1. 薛定谔方程:能量本征态滿足定态薛定谔方程 $hat{H}|psirangle = E|psirangle$,其中$E$為能量本征值。
    2. 量子疊加:非本征态可表示為多個本征态的線性組合(如量子疊加态)。
    3. 量子計算:量子比特的基态和激發态常選為特定算符的本征态。

    相關術語對比


    示例

    在位置算符$hat{x}$的本征态中,粒子的位置有确定值;在動量算符$hat{p}$的本征态中,動量有确定值。但根據不确定性原理,兩者無法同時處于本征态。

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