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不可對易性英文解釋翻譯、不可對易性的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【化】 noncommutability

分詞翻譯:

不的英語翻譯:

nay; no; non-; nope; not; without
【醫】 a-; non-; un-

可對易性的英語翻譯:

【化】 commutability

專業解析

在量子力學與數學物理領域,"不可對性"(Non-commutativity)指兩個操作(如算符或矩陣)的先後順序會影響最終結果的核心特性。其漢英對照釋義及專業解釋如下:


一、術語定義與數學表達

中文術語:不可對易性

英文術語:Non-commutativity

定義:若兩個算符 ( A ) 和 ( B ) 滿足 ( AB eq BA ),則稱其具有不可對易性。這一性質是量子力學區别于經典力學的關鍵特征之一。例如,位置算符 ( hat{x} ) 與動量算符 ( hat{p}_x ) 的對易關系為:

$$ [hat{x}, hat{p}_x] = hat{x}hat{p}_x - hat{p}_xhat{x} = ihbar $$

其中 ( i ) 為虛數單位,( hbar ) 為約化普朗克常數。


二、物理意義與應用場景

  1. 量子不确定性原理的數學基礎

    不可對易性直接導緻海森堡不确定性原理:位置與動量無法同時被精确測量。例如,( [hat{x}, hat{p}_x] = ihbar ) 表明測量順序不同會得到不同結果。

  2. 量子糾纏與信息處理

    在量子計算中,量子比特的操作(如Pauli矩陣)具有不可對易性,這是實現量子門并行計算和糾錯編碼的理論依據。

  3. 凝聚态物理中的拓撲現象

    非交換幾何(Noncommutative Geometry)通過不可對易代數描述量子霍爾效應等拓撲物态,揭示電子在磁場中的分數量子化行為。


三、權威學術參考文獻

  1. 《量子力學:概念與應用》(Nouredine Zettili)

    系統闡述算符對易關系與物理量的測量相容性。

  2. 美國物理學會(APS)期刊

    對易子代數在量子場論重整化中的應用。

  3. 《自然》量子技術綜述

    非交換操作在量子算法設計中的核心作用。

  4. 《現代物理評論》

    非交換幾何框架下的拓撲絕緣體理論模型。


注:引用來源基于經典教材及頂級期刊綜述,具體文獻鍊接可通過學術數據庫(如APS、Nature、RMP)檢索标題獲取。

網絡擴展解釋

不可對易性是量子力學中描述兩個力學量算符之間關系的重要概念,具體含義如下:

  1. 數學定義
    若兩個算符(hat{A})和(hat{B})滿足(hat{A}hat{B} eq hat{B}hat{A}),則稱它們具有不可對易性。這種差異可通過對易子([hat{A}, hat{B}] = hat{A}hat{B} - hat{B}hat{A})量化。若對易子不為零,則算符不可對易。

  2. 物理意義
    不可對易性表明兩個物理量無法同時被精确測量。例如位置算符(hat{x})和動量算符(hat{p})的對易子為([hat{x}, hat{p}] = ihbar),這直接導緻海森堡不确定性原理(Delta x Delta p geq hbar/2),即位置和動量的測量精度存在固有制約。

  3. 典型例子
    量子力學中常見的不可對易算符包括:

    • 角動量分量:如([L_x, L_y] = ihbar L_z)
    • 自旋分量:如泡利矩陣間的對易關系
  4. 與經典力學的區别
    經典物理中所有力學量均可對易(如位置和動量乘積可交換順序),而量子力學因算符不可對易性産生了本質差異,成為量子現象的核心特征之一。

  5. 常見誤解
    不可對易性導緻的測量限制并非源于實驗幹擾(如早期“測不準原理”的誤稱),而是量子系統内禀的數學性質。這種特性在量子場論、量子信息等領域有進一步延伸應用。

分類

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