純态英文解釋翻譯、純态的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 pure state

分詞翻譯：

純的英語翻譯：

pure; ******

态的英語翻譯：

condition; form; state; voice
【化】 state

專業解析

在量子力學體系中，純态（pure state）是指能夠用單一态矢量描述的量子系統狀态。其數學表達式為： $$ |psirangle = sum_{i} c_i |phi_irangle $$ 其中$|phi_irangle$構成正交基底，$c_i$為複數系數。這種狀态與混合态（mixed state）形成核心區别，前者可通過希爾伯特空間的單位矢量完整描述，後者則需要密度矩陣表示。

材料科學領域中，純态（pure phase）特指單一化學成分的物質存在形式，例如99.999%純度的高純矽晶體屬于單質純态。該定義強調物質在原子層級的結構均一性，不含有其他元素或晶格缺陷。

語言學角度分析，"純态"對應的英文術語存在多義性：

量子物理領域固定使用"pure state"（牛津大學出版社《量子力學導論》）
化學工程領域常用"pure substance"（Springer材料科學術語庫）
哲學領域在讨論本體論時采用"pure being"（斯坦福哲學百科全書）

該術語的跨學科特性要求使用者根據具體語境選擇準确譯法。普林斯頓大學量子信息研究中心的實驗數據表明，在量子計算場景中，"純态保持時間"（pure state coherence time）是衡量量子比特質量的關鍵指标。

網絡擴展解釋

在量子力學中，純态（Pure State）是描述量子系統狀态的核心概念之一，其含義和特性可歸納如下：

1.基本定義

2.數學表示

純态可通過密度矩陣（Density Matrix）形式表達為： $$ rho = |psirangle langlepsi| $$ 其特點是密度矩陣的迹 ( text{Tr}(rho) = 1 )，且 ( text{Tr}(rho) = 1 )，這是純态與混合态的關鍵區别。

3.物理意義

确定性：純态包含系統的全部信息，測量時結果的概率分布完全确定（如對 ( |psirangle = alpha|0rangle + beta|1rangle ) 測量時，得到0态的概率為 ( |alpha| )）。
相幹性：純态允許量子疊加和幹涉現象，例如雙縫實驗中光子的疊加态。

4.與混合态的區别

混合态表示系統以概率分布處于多個純态的統計混合（如50%概率處于自旋向上，50%概率向下），需用密度矩陣 ( rho = sum_i p_i |psi_irangle langlepsi_i| ) 描述（( p_i )為概率），且此時 ( text{Tr}(rho) < 1 )。

5.應用與例子

量子計算中，量子比特的疊加态（如 ( |+rangle = frac{1}{sqrt{2}}(|0rangle + |1rangle) )）是典型的純态。
實驗上，未受環境幹擾的孤立系統通常處于純态；而與環境發生退相幹後，系統會演化為混合态。

總結來說，純态是量子系統最精确的描述形式，其數學和物理性質為量子力學的基礎，而混合态則用于描述包含經典概率的不确定狀态。