dz网站首页html代码在哪,合肥网站建设哪里好,外贸网站 开源,饮料网站建设规划书在介绍量子理论基础之前#xff0c;先介绍一下薛定谔的猫的故事#xff0c;这个故事可能大多数朋友并不陌生#xff0c;下面首先回顾一下#xff1a; 薛定谔的猫是一个在量子力学中用来说明量子叠加态和测量结果的思维实验。这个思维实验最早由物理学家Erwin Schrdinger在1… 在介绍量子理论基础之前先介绍一下薛定谔的猫的故事这个故事可能大多数朋友并不陌生下面首先回顾一下 薛定谔的猫是一个在量子力学中用来说明量子叠加态和测量结果的思维实验。这个思维实验最早由物理学家Erwin Schrödinger在1935年提出。故事中薛定谔设想了这样一个实验 将一只猫放入一个密封的盒子中盒子内放置了一个装有放射性物质的装置。该装置的放射性衰变会触发一个装置内的机械装置使得装置内环境变得致命导致猫的死亡。但是在一定的时间间隔内我们无法确定放射性物质是否已经衰变。根据量子力学的理论放射性物质处于叠加态即既衰变又不衰变的叠加状态而猫的生死状态又与放射性物质的衰变状态相关。因此根据量子力学的原理猫在盒子里处于一个生与死的叠加态。只有当我们打开盒子进行观测或测量时才会得到一个确定的结果。在观测之前猫既不是完全活着也不是完全死去而是处于一个两者同时存在的量子态。只有当我们打开盒子进行观察时才能够知道猫到底是活着的还是死去的也就是能够知道是否处于叠加态。 这个问题先放在这里我们接下来首先看一下量子和量子系统的概念
量子Quantum是指由量子力学所描述的微观领域中的物理现象和规律。量子力学是一种物理学理论用于描述微观粒子的行为和相互作用并解释了微观世界中的一些奇妙现象。
量子系统是指受量子力学规律支配的物理系统。它可以是粒子如电子、光子、原子和分子等也可以是宏观尺度下的物体如超导体和量子比特等。
接下来看一下量子的几个特性 通常在日常生活中一个物体如果无限分割下去一定会遇到不可分割的最小单位这种最小单位就称为量子把一个物体划分成量子的现象就叫做量子化Quantization这是量子的第一个特性。 前文中我们提到过量子不仅可以处于0和1的状态还可以处于0和1之间的状态这里“0态”和“1态”就称为量子态Quantum State而0和1之间的状态我们之前也提到过叫做叠加态这也就是量子的第二个特性量子叠加性Quantum Superposition。 量子的状态也不是一直不变的它会随着时间的变化发生变化这叫做量子状态的演化Evolution of State。如果量子受到外部的能量作用可能会直接从0态到1态这个现象就叫做量子的跃迁transition这就是量子的第三个特性。 对于一个叠加态而言可以去测量它测量的结果一定是这一组量子化之后的、确定的、分立的态中的一个测量得到任意的态的概率是这个叠加态和测量态的内积的平方测量之后叠加态就会坍缩到这个确定的态之上这就是量子的第四个特性测量和坍缩Measurement And Collapse。
以上就是量子的四个特性量子化、量子叠加性、跃迁、测量和坍塌。最后我们回到薛定谔的猫的故事 故事的末尾告诉我们猫处于生与死的叠加态。不打开盒子时猫就处于生和死的“叠加态”当我们打开盒子时经过了我们的观察猫就会坍缩到一个确定的生、死状态上。薛定谔之所以提出这个思想实验是想让“宏观的事物猫”和微观的事物放射性原子建立“纠缠”从而把量子力学的诡异现象从微观世界引到现实世界中来。“如果我们承认微观粒子具有这些“叠加“、”坍缩“的性质的话那猫也具有了”——这就是薛定谔的思想。
