Вимірювання у квантовій механіці
У квантовій фізиці вимірювання — це тестування або маніпулювання фізичною системою для отримання числового результату. Фундаментальною особливістю квантової теорії є те, що передбачення, які вона робить, є імовірнісними. Процедура визначення ймовірності передбачає поєднання квантового стану, який математично описує квантову систему, з математичним представленням вимірювання, яке має бути виконано для цієї системи. Формула для цього розрахунку відома як правило Борна. Наприклад, квантова частинка, така як електрон, може бути описана квантовим станом, який пов'язує з кожною точкою простору комплексне число, яке називається амплітудою ймовірності. Застосування правила Борна до цих амплітуд дає ймовірність того, що електрон буде знайдено в тій чи іншій області під час експерименту, щоб визначити його місцезнаходження. Це найкраще, що може зробити теорія; він не може точно сказати, де буде знайдений електрон. Той самий квантовий стан також можна використовувати для прогнозування того, як рухатиметься електрон, якщо провести експеримент для вимірювання його імпульсу замість його положення. Принцип невизначеності означає, що, незалежно від квантового стану, діапазон прогнозів для положення електрона та діапазон прогнозів для його імпульсу не можуть одночасно бути вузькими. Деякі квантові стани передбачають майже певне передбачення результату вимірювання положення, але результат вимірювання імпульсу буде дуже непередбачуваним, і навпаки. Крім того, той факт, що природа порушує статистичні умови, відомі як нерівності Белла, вказує на те, що непередбачуваність результатів квантових вимірювань не можна пояснити через незнання «локальних прихованих змінних» у квантових системах.
Вимірювання квантової системи зазвичай змінює квантовий стан, який описує цю систему. Це центральна риса квантової механіки, яка водночас є математично складною та концептуально тонкою. Математичні інструменти для прогнозування того, які результати вимірювання можуть мати місце та як можуть змінюватися квантові стани, були розроблені протягом 20-го століття та використовують лінійну алгебру та функціональний аналіз. Квантова фізика довела свій емпіричний успіх і широку сферу застосування. Однак на більш філософському рівні тривають дебати щодо значення концепції вимірювання.
Примітки
Джерела
- ; , ред. (1983). Quantum Theory and Measurement. Princeton University Press. ISBN .
- ; Khalili, Farid Ya. (1992). Quantum Measurement. Cambridge University Press. ISBN .
- Greenstein, George S.; Zajonc, Arthur G. (2006). The Quantum Challenge: Modern Research On The Foundations Of Quantum Mechanics (вид. 2nd). ISBN .
- Alter, Orly; (2001). Quantum Measurement of a Single System. New York: Wiley. doi:10.1002/9783527617128. ISBN .
- John v. Neumann: Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik. [Nachdr. der Ausg.] Berlin, Springer, 1932. — Berlin; Heidelberg; New York: Springer, 1996.
- Jürgen Audretsch: Verschränkte Systeme. , 2005, insbesondere auch zur Messung an verschränkten Systemen, selektive Messung und nicht-selektive Messung Kapitel 7
Посилання
- Квантова механіка [ 19 Квітня 2016 у Wayback Machine.] //ЕСУ
- Квантова фізика [ 19 Квітня 2016 у Wayback Machine.] //ЕСУ
- Балентайн Л. Е. Квантова механіка в сучасному викладі (переклад з англійської) [ 6 Червня 2016 у Wayback Machine.]
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Vimiryuvannya znachennya Vimiryuvannya u kvantovij mehanici U kvantovij fizici vimiryuvannya ce testuvannya abo manipulyuvannya fizichnoyu sistemoyu dlya otrimannya chislovogo rezultatu Fundamentalnoyu osoblivistyu kvantovoyi teoriyi ye te sho peredbachennya yaki vona robit ye imovirnisnimi Procedura viznachennya jmovirnosti peredbachaye poyednannya kvantovogo stanu yakij matematichno opisuye kvantovu sistemu z matematichnim predstavlennyam vimiryuvannya yake maye buti vikonano dlya ciyeyi sistemi Formula dlya cogo rozrahunku vidoma yak pravilo Borna Napriklad kvantova chastinka taka yak elektron mozhe buti opisana kvantovim stanom yakij pov yazuye z kozhnoyu tochkoyu prostoru kompleksne chislo yake nazivayetsya amplitudoyu jmovirnosti Zastosuvannya pravila Borna do cih amplitud daye jmovirnist togo sho elektron bude znajdeno v tij chi inshij oblasti pid chas eksperimentu shob viznachiti jogo misceznahodzhennya Ce najkrashe sho mozhe zrobiti teoriya vin ne mozhe tochno skazati de bude znajdenij elektron Toj samij kvantovij stan takozh mozhna vikoristovuvati dlya prognozuvannya togo yak ruhatimetsya elektron yaksho provesti eksperiment dlya vimiryuvannya jogo impulsu zamist jogo polozhennya Princip neviznachenosti oznachaye sho nezalezhno vid kvantovogo stanu diapazon prognoziv dlya polozhennya elektrona ta diapazon prognoziv dlya jogo impulsu ne mozhut odnochasno buti vuzkimi Deyaki kvantovi stani peredbachayut majzhe pevne peredbachennya rezultatu vimiryuvannya polozhennya ale rezultat vimiryuvannya impulsu bude duzhe neperedbachuvanim i navpaki Krim togo toj fakt sho priroda porushuye statistichni umovi vidomi yak nerivnosti Bella vkazuye na te sho neperedbachuvanist rezultativ kvantovih vimiryuvan ne mozhna poyasniti cherez neznannya lokalnih prihovanih zminnih u kvantovih sistemah Vimiryuvannya kvantovoyi sistemi zazvichaj zminyuye kvantovij stan yakij opisuye cyu sistemu Ce centralna risa kvantovoyi mehaniki yaka vodnochas ye matematichno skladnoyu ta konceptualno tonkoyu Matematichni instrumenti dlya prognozuvannya togo yaki rezultati vimiryuvannya mozhut mati misce ta yak mozhut zminyuvatisya kvantovi stani buli rozrobleni protyagom 20 go stolittya ta vikoristovuyut linijnu algebru ta funkcionalnij analiz Kvantova fizika dovela svij empirichnij uspih i shiroku sferu zastosuvannya Odnak na bilsh filosofskomu rivni trivayut debati shodo znachennya koncepciyi vimiryuvannya PrimitkiDzherela red 1983 Quantum Theory and Measurement Princeton University Press ISBN 978 0 691 08316 2 Khalili Farid Ya 1992 Quantum Measurement Cambridge University Press ISBN 978 0 521 41928 4 Greenstein George S Zajonc Arthur G 2006 The Quantum Challenge Modern Research On The Foundations Of Quantum Mechanics vid 2nd ISBN 978 0763724702 Alter Orly 2001 Quantum Measurement of a Single System New York Wiley doi 10 1002 9783527617128 ISBN 9780471283089 John v Neumann Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik Nachdr der Ausg Berlin Springer 1932 Berlin Heidelberg New York Springer 1996 Jurgen Audretsch Verschrankte Systeme ISBN 3 527 40452 X 2005 insbesondere auch zur Messung an verschrankten Systemen selektive Messung und nicht selektive Messung Kapitel 7PosilannyaKvantova mehanika 19 Kvitnya 2016 u Wayback Machine ESU Kvantova fizika 19 Kvitnya 2016 u Wayback Machine ESU Balentajn L E Kvantova mehanika v suchasnomu vikladi pereklad z anglijskoyi 6 Chervnya 2016 u Wayback Machine