Геометрическое представление:

Ясно, что электрон не может быть найден. (или, скорее, быть найденным, т.е. : наблюдаться) одновременно на ядре 1 и ядре 2, эти состояния ортогональны.

В выражении постулата синонимы используются для обозначения вектора состояния, который называется безразлично вектор состояния, волновая функция или кет. Эти различные названия соответствуют различным математическим аспектам вектора состояния.

Аспект волновой функции мы увидим при объяснении второго постулата, а аспект "кет"

В целом, квантовое состояние представлено заданным вектором (направление) в векторном пространстве (направления), этот вектор называется "вектор состояния".

В классической механике состояние представлено "материальной точкой", которая определяется ее физическими свойствами положение и скорость.

Важно отметить, что в квантовой механике состояние системы совершенно не зависит от состояния системы.
физические свойства системы. Состояние определяется абстрактно и можно сказать "не физическое"..

Это будет подробно изложено в представлении следующих постулатов через понятие "базиса представления вектора состояния"..

Но можно отметить, что первый постулат ставит вектор состояния в зависимость только от времени, а не от положения которая является пространством. Это означает, что волновая функция нелокальна.

Очевидно, что относительность учит нас, что время и пространство образуют континуум, и поэтому, если формулировка квантовая механика учитывает по крайней мере специальную относительность, вектор состояния не зависит от времени. Эта теория является квантовой электродинамикой или квантовой теорией электромагнитного поля.
Специальная относительность очень тесно связана с электромагнетизмом благодаря тому, что Эйнштейн создал эту теорию устранить парадоксы, которые породила электромагнитная теория Максвелла..

Квантовые концепции не были придуманы чистым воображением. Скорее, они были выкованы в огне экспериментов.
микрофизики, которая требовала, чтобы эти понятия были представлены должным образом.

Несмотря на полную абстрактность, квантовое состояние, тем не менее, является реальным.

Именно эту реальность квантового состояния зачастую труднее всего признать, даже если она неизбежна..

Функционирование материи, которая является самой конкретной вещью, управляется чем-то совершенно абстрактным.

Тем не менее, обойти эту трудность невозможно, поскольку эта квантовая концепция необычайно тверда.

Когнитивная ситуация в некоторой степени похожа на открытие электромагнитных волн. Эти волны были впервые теоретически открыта путем объединения уравнений Максвелла, описывающих электрические и магнитные поля.

Их комбинация дала уравнение распространения волны с постоянной скоростью. Это было абстрактное понятие и новые, но эксперименты показали, что электрические и магнитные поля действительно производят волны которые можно было контролировать и использовать, что привело к появлению радиосвязи.
Мы видели, что эта скорость является измеренной скоростью света.

Таким же образом, очень абстрактное понятие волновой функции стало очень конкретным вintrication_quantique и дала начало технологической области cryptographie_quantique

Второй постулат .

Postulat_II " Любая наблюдаемая физическая величина \"a\" описывается оператором \"A\", действующим в пространстве состояний; этот оператор является наблюдаемым.
" В классической механике мы видели, что именно свойства материальной точки, ее скорость и положение определяют ее состояние..
Например, скорость и положение мяча на теннисном корте или планеты в Солнечной системе..
Положение и скорость макроскопического объекта определяются в каждый момент времени, и это полностью определяет состояние системы.
Эволюция теннисного мяча в пространстве определяет в каждый момент времени состояние игры, находится ли мяч в движении, "out" или нет, или неподвижен на земле после попадания в сетку..
И именно история его государств определяет матч и его исход.
С другой стороны, в квантовой механике общее состояние системы, сведенной к частице, такой как электрон в предыдущем примере, больше не связано с конкретным положением или скоростью, а является смесью всех возможных положений или скоростей..
Более того, мы не можем наблюдать все свойства системы одновременно, как в классической механике.
Если система находится в позиционном состоянии, то она не находится в энергетическом состоянии и наоборот.
В примере с хлебом у нас есть позиционные состояния - пекарь и кондитер, которые указывают на место, где покупается хлеб, но, как мы увидим, это не энергетические состояния..
Как и в примере с молекулой водорода, тот факт, что электрон находится на ядре 1 или ядре 2, представляет собой позиционные состояния, но сами по себе они не являются энергетическими состояниями молекулы..
В квантовой системе различные свойства имеют одно и то же пространство состояний, но состояния, соответствующие различным свойствам, не обязательно представлены одними и теми же направлениями в пространстве.
Это означает, что если пространство двумерно, то возможны два позиционных состояния, но также возможны два энергетических состояния, и что энергетические состояния не имеют тех же направлений, что и позиционные..
В случае молекулы водорода (ионизированный) возможными энергетическими состояниями являются:

| Статус:énergie> = |соответствующее статус > |несвязанное состояние> в "динамическом или энергетическом" представлении молекулы водорода.
Общее состояние системы совершенно не зависит от ее свойств, поэтому для хлеба мы можем написать: | Статус> = |определение> |отречение> = |пекарь> |пекарь> Для молекулы водорода, вызывающей Эл (соответствующее статус ) и Энл (несвязанное состояние) энергетические состояния и P1 и P2 - позиционные состояния, мы имеем: | Статус> = | Сайт > | Enl > = | P1 > | P2 > Тот факт, что состояние не зависит от его наблюдаемых свойств и может быть выражено независимо от них, является фундаментальной особенностью квантовой механики.
Свойства представлены математическими операторами, которые, будучи применены к квантовому состоянию, определяют возможные состояния для этого свойства.
Оператор в математике - это то, что делает величину эволюционирующей в широком смысле слова.
Например, для сложения оператор "3 ", примененный к "2", дает "3 2"="5" мы изменили значение с "2" на "5", применив оператор "3 " (добавление значения три) В квантовой механике оператор заставляет состояние эволюционировать.
Постулат гласит, что оператор " действует" на пространстве состояний.
Пусть P - оператор положения, а E - оператор энергии. (в действительности оператор энергии обозначается H для hamiltonien_ru которая является функцией полной энергии, определенной в общей механике Гамильтоном как сумма всех энергий, действующих на систему).
Согласно второму постулату, эти операторы представляют соответствующие свойства (положение и энергия) система.
Применяя (заставить работать) позиционного оператора на состоянии молекулы водорода мы имеем: P | статус > = | P1 > или P | статус > = | P2 >.

Применение оператора к состоянию означает наблюдение свойства, соответствующего оператору, здесь позиция.
Таким же образом с оператором энергии.

H | статус > = | Сайт > или H | статус > = | Enl >.

Мы видим, что когда мы применяем оператор к состоянию, мы заставляем это состояние эволюционировать к состоянию, принадлежащему этому конкретному оператору, мы называем это состояние "чистое состояние" оператора.
Результатом может быть любое возможное состояние для системы и для оператора (измеряемое свойство).
статус "связанная молекула" является собственным состоянием оператора энергии, в то время как "электрон на ядре 1" является собственным состоянием оператора положения.
Для молекулы водорода в связанном состоянии электрон находится в неопределенном положении между двумя ядрами водорода.
Можно сказать, что собственное состояние энергии является линейной комбинацией позиционных состояний, которые можно представить в виде: | Сайт > = | P1 > | P2 > Можно сказать, что два позиционных состояния складываются в энергетическое состояние: когда электрон поделен между двумя ядрами, молекула связана, два позиционных состояния, как говорят, конструктивно взаимодействуют, образуя "связанное" энергетическое состояние.
таким же образом несвязанное состояние будет представлено в виде | Enl > = | P1 >- | P2 > считается, что два позиционных состояния разрушительно взаимодействуют, создавая энергетическое состояние "непривязанность".
Если мы снова возьмем аналогию с хлебом, то душевное состояние человека - это колебание между тем, чтобы купить хлеб у пекаря или кондитера, а также между тем, чтобы купить хлеб или не покупать его..
Можно сказать, что решимость пойти и купить хлеб - это interférence_ru всех возможностей пойти и купить хлеб, в то время как отречение - это interférence_ru разрушительные из этих же возможных состояний.
Мы рассматриваем все возможности, которые могут произойти с системой и которые все включены в пространство состояний.
Геометрически это можно представить следующим образом: Видно, что наблюдаемые энергетические состояния (связанное или несвязанное состояние молекулы) также ортогональны, поскольку соответствуют возможным вариантам энергии, которые несовместимы друг с другом.
Состояние системы (вектор состояния) сама по себе не зависит от ее представления в пространстве состояний ни в отношении энергии, ни в отношении положения.
Считается, что собственные состояния, связанные с оператором, являются базисом для представления вектора состояния (здесь синяя или черная основа) Таким образом, для вектора состояния мы имеем базис представления для оператора положения и другой базис представления для оператора энергии.

1.1.2.Принцип неуверенности Гейзенберга

Сайт principe_d_incertitude_de_Heisenberg следует непосредственно из постулатов квантовой механики.
Мы видели, что в общем случае собственные состояния двух наблюдаемых величин не представлены одинаковыми векторами, и что, например, энергетическое состояние будет представлено линейной комбинацией (суперпозиция) позиционных состояний.
В этом случае ясно, что невозможно наблюдать как свойство положения, так и свойство энергии системы во время одного и того же измерения, поскольку их собственные состояния несовместимы.
Математически мы говорим, что операторы не переключаются.
Это означает, что если два оператора последовательно применяются к системе в другом порядке, то конечное состояние будет другим.
На практике в квантовом эксперименте наблюдается большое количество частиц, что дает глобальный статистический результат, в котором оказывается, что чем точнее значение энергии, тем менее точно положение и наоборот..

1.1.3.представление волновой функции в физическом пространстве

Разница между вектором состояния и волновой функцией заключается в том, что вектор состояния не зависит от физического пространства, в то время как волновая функция не зависит, потому что она распространяется в физическом пространстве.

В квантовой механике о волновой функции говорят как о проекции вектора состояния на физическое пространство.

На изображении ниже мы представили волновой аспект (волновая функция) квантовых состояний визуализировать, как волна интерферирует деструктивно или конструктивно путем сложения или вычитания.

Фундаментальное функционирование волны одинаково независимо от того, является ли она квантовой волной, волной электромагнитная или, например, волна на поверхности водоема (vaguelettes).

Волна всегда имеет впадину и пик колебаний (волна) вокруг среднего значения (плоская поверхность воды).

Плюсы складываются (а также наименее) и плюсы и минусы вычитаются и отменяют друг друга..

Например, если впадина волны встречается с пиком другой волны, то эти две волны аннулируют друг друга, оставляя плоская поверхность воды в точке пересечения.

1.1.3.1.состояния молекулы водорода

Волновые состояния атома или молекулы соответствуют ondes_stationnaires_ru это волны, которые не распространяются, а остаются в основном локализованными в ограниченной области пространства, здесь вокруг ядер водорода.

Поэтому второй постулат вводит операторы, которые применяются к состояниям для их преобразования.
Поэтому мы можем сказать, что вектор состояния представляет статический аспект квантовой реальности, в то время как оператор представляет динамический аспект этой же реальности.

Третий, четвертый и пятый постулаты описывают сам процесс наблюдения за квантовой системой.

Третье предположение .

Postulat_III Измерить : возможные значения наблюдаемой величины "Измерение физической величины А может дать только собственное значение соответствующей наблюдаемой величины А из всех возможных.
" Мы видели, что наблюдаемые состояния свойства квантовой системы называются "собственными состояниями". (этого наблюдаемого).
Каждое "собственное состояние" имеет соответствующее "собственное значение", которое является результатом измерения.
Например, для молекулы водорода это будет энергетический уровень молекулы, который отличается, если молекула находится в связанном или несвязанном состоянии.
В аналогии с хлебом можно представить, что результатом является изменение количества денег в кошельке, которое уменьшилось, когда был куплен хлеб.
Собственное значение - это число, а собственное состояние, как мы видели,

Логический оператор "or" (или неисключительный) представляется в квантовой механике в пространстве состояний сложением векторов, отмеченных " ".
Таким образом, мы имеем: H | статус > = Сайт | Сайт > Enl | Enl > Глобальное состояние является суперпозицией возможных собственных состояний, где El и Enl представляют собой, как мы видели, значения энергии двух состояний соответственно.
Чтобы представить тот факт, что во время измерения возможно только одно значение, мы используем свойство векторов, называемое проекцией.
Ниже приведено изображение глобальной проекции государства |Psy> на энергетическое состояние "связанной молекулы". | Сайт > Когда физическое свойство измеряется на системе, постулируется, что измерение дает уникальное значение и что это значение соответствует определенному состоянию системы, называемому "собственное состояние", полученное значение называется "собственное значение"..
В предыдущем уравнении мы добавляем возможности, а не значения, поэтому у нас нет E = El Enl, добавление вектора работает не так, как добавление значения (скаляр).
Позже мы увидим, что сложение возможностей приведет не к сумме энергий, а к среднему значению энергии, которое является суммой значений (ici El Enl) деленное на количество добавленных значений (ici 2).
Таким образом, среднее значение энергии будет равно E = (El Enl)/2.
В действительности все немного тоньше, потому что среднее значение энергии также зависит от вероятности существования каждого состояния энергии, поэтому это среднее значение, взвешенное по вероятности каждого состояния..
Именно об этом говорится в четвертом постулате.

1.2.Четвертое предположение .

Postulat_IV Постулат Борна : вероятностная интерпретация волновой функции "^При измерении физической величины A на системе в нормированном состоянии "phi", вероятность P (An) для получения собственного значения An соответствующей наблюдаемой величины A это |Cn|².
Где Cn - амплитуда волновой функции, спроецированной на собственное состояние |фи н> соответствующее наблюдаемому собственному значению An.

До сих пор мы говорили только о состояниях, наблюдаемых собственных состояниях и связанных с ними собственных значениях..
По условию длина любого вектора состояния равна 1, причина в том, что вектор состояния передает существование системы. (первое предположение) и что с точки зрения вероятности утверждение существования системы соответствует уверенности.
В вероятности уверенность равна 1.
Когда у вас есть шанс 1 к 1 на все. (1 разделить на 1 равно 1) мы в уверенности.
Вероятность меньше 1 является менее уверенной, чем полная уверенность.
Например, шанс выиграть в лотерею, сыграв только в одну сетку, равен 1, разделенному на несколько миллионов.
Это означает, что в итоге только один или почти один выиграет миллионы в тираже ! Ничья в квантовых терминах - это "наблюдение победителя"..
Амплитуда волновой функции равна длине вектора состояния.

Мы видели, что скаляр - это простое числовое значение.

Это обозначение также встречается в сравнении с более сложными числовыми величинами, состоящими из нескольких чисел, например, вектор, который при числовом представлении требует использования нескольких чисел.
(если следовать этой линии развития, мы придем к понятию "тензор", очень часто используемому в физике, тензор упругости, кривизны пространства-времени...Постулат IV nweb).
_

При проецировании одного вектора на другой длина, переносимая с первого на второй, является числом.
Таким образом, мы выполнили операцию, связывающую число с двумя векторами, которую мы называем скалярной, чтобы показать, что конкретный результат этой операции над двумя векторами дает не третий вектор, как при сложении векторов, а число. (скаляр).
Эта операция называется скалярным произведением: Скалярное произведение - это операция, которая из двух векторов дает число.
Это число является ортогонально спроецированной длиной одного вектора на другой.

1.2.0.2.кронштейн или крючок

Английское слово "bracket" относится к символам "<" et ">" Эти скобки традиционно используются в математике для представления среднего значения величины.
Среднее значение энергии будет отмечено, например < E >.
Мы видели, что квантовое состояние также называется "кет" отмечается | ket > другой частью скобки является "bra", который представляет собой особый оператор, отмеченный < бюстгальтер | Это физик Paul_Dirac который стоит у истоков разделения надвое этого слова, чтобы появилась динамика оператора и вектора в операции взятия среднего значения.
Если мы применим "бра" к "кету", то получим < бюстгальтер | ket > это число, которое получается в результате применения оператора <бюстгальтер| на статус |ket> или проекция государства |бюстгальтер> на статус |ket>.
Здесь мы имеем двойственные отношения между bra и ket.
Для государства (у кет) "| Собаки >^ ле бра сера "< Собаки |" двойственность между ними представлена как изображение в зеркале Кет - вектор, а бра - оператор, применение бра к кет дает число.
Вообще говоря, в выражении то, что находится справа от кет, является оператором, результатом действия оператора на состояние (вектор) это либо другое статус (вектор) либо число, представляющее результат измерения, либо вероятность.
Для каждого кета существует соответствующий бра, а операция, позволяющая перейти от кета к бра, называется эрмитовым сопряжением и обозначается звездочкой.
Таким образом, ( | Собаки > ) * = < Собаки | или ( <Собаки | ) * = | Собаки > или |бюстгальтер> = (ket>Поль Дирак nweb)* <оператор| = (статус>Поль Дирак nweb)* Бюстгальтер, таким образом, является динамическим аспектом (оператор) ду кет (статус) которая производит проявление ( результат измерения ).
Это можно соотнести с ведическим афоризмом, в котором создатель вселенной говорит: " обращаясь внутрь себя, я создаю снова и снова"..
Такую же форму можно увидеть и в первой истории творения в Бытие: да будет свет, и был свет, и стал D.
Бог увидел, что свет хорош.
< да будет свет | и свет был > = и D.
Бог увидел, что свет хорош.
< или | свет². | бочка > = D.
Бог увидел, что свет хорош.
Тот факт, что D.
Бог увидел, что свет хорош,

На рисунке ниже представлена проекция общего состояния | Собаки > на двух энергетических состояниях | Собаки l > и | Собаки нл > (которые совпадают с состояниями | Сайт > и | Enl > это просто разница в обозначениях) Два значения < Собаки l | Собаки > и < Собаки нл | Собаки > длина состояния | Собаки > (что составляет 1) проецируется на собственную отчетность | Собаки l > и | Собаки нл > < Собаки l | Собаки > это проекция состояния | Собаки > на чистое состояние | Собаки l > < Собаки нл | Собаки > это проекция состояния | Собаки > на чистое состояние | Собаки нл >

Когда мы рассматривали состояния "купить хлеб". |пекарь> и |пекарь> мы неявно считали, что можем наблюдать одно и другое безразлично, т.е. с равной вероятностью возникновения.
Это известно как равновероятное состояние.
Но характеристики системы могут быть такими, что это не так, например, если пекарь находится ближе к дому, чем кондитер, и очень холодно, то вероятность состояния |пекарь> будет сильнее, чем у государства |пекарь>.
Это показано на рисунке ниже, где Ab больше Ap.
(A - амплитуда вероятности).

Проекция государства |Phi> генерал в штате |пекарь> имеет значение Ab, которое соответствует амплитуде вероятности получения этого состояния из общего состояния |Phi> То же самое относится и к Ap, которая является амплитудой вероятности получения состояния |пекарь>.
Квантовые собственные состояния всегда ортогональны, т.е. находятся под прямым углом друг к другу и, следовательно, следуют за . Pythagore  для прямоугольного треугольника.

Сумма квадратов длин двух сторон равна квадрату длины гипотенузы". В нашем случае гипотенуза соответствует вектору состояния |phi> и обе стороны к |phi> на двух собственных состояниях |пекарь> и | Epicier>.
Постулат гласит, что квадрат амплитуды волны равен вероятности.
Рассмотрение общего состояния системы означает простое рассмотрение того, что существует: поэтому вероятность фактического состояния системы всегда равна 1.
Именно об этом говорится в постулате, где говорится, что статус |phi> является нормированной, и ее норма всегда равна 1 по условию, поскольку это вероятность.
Математически мы отмечаем < phi | phi > = 1 = | |phi> | ² (последнее выражение представляет собой квадрат нормы вектора, причем норма вектора - это его длина) Затем эта вероятность делится на несколько меньших вероятностей, соответствующих каждому собственному состоянию, но с тем ограничением, что сумма квадратов амплитуд собственных состояний системы всегда равна 1, что является определенной вероятностью.
В нашем случае мы имеем: Ab² Ap² = 1 Сумма вероятностей всех возможных состояний системы должна быть равна 1.
Можно сказать, что существование системы распространяется на все возможности ее существования, но без каких-либо потерь, так что ее существование сохраняется.
Действительно, если общая вероятность уменьшится, это будет означать, что система будет иметь меньше шансов на существование, и, сведя вероятность ее существования к нулю, она исчезнет ! Амплитуда состояния или волновой функции может быть положительной или отрицательной так же, как пик или впадина волны.
Поэтому амплитуда вероятности является либо отрицательной, либо положительной, что мы и изобразили на рисунке связанных и несвязанных состояний молекулы водорода символами плюс и минус -. .
(. états molécule hydrogène Пифагорейский) Но вероятность, которая является квадратом амплитуды (или квадрат стандарта ) поэтому всегда положительна, что является нормальным для вероятности.
Действительно, мы можем представить себе определенную вероятность, затем менее определенную, затем неопределенную или даже нулевую, но отрицательная вероятность бессмысленна..
С другой стороны, амплитуда вероятности может быть отрицательной.
Предположим, что у нас есть две равные амплитуды вероятности, но противоположных знаков, распространяющиеся навстречу друг другу (это волны).
Если рассматривать вероятности, когда эти амплитуды находятся в одном и том же месте, то амплитуды противоположных знаков аннулируются и их квадрат также равен нулю.
Вероятность наблюдения чего-либо будет равна нулю.
Но если амплитуды разделены, то их квадрат будет положительным (больше на больше - это позитивно, но меньше на меньше - тоже позитивно) и, следовательно, вероятность наблюдения чего-либо уже не будет равна нулю.
Когда мы говорим о квантовой механике, мы думаем о ее вероятностном характере как об игре случая, но мы обычно игнорируем то, что эти вероятности подкреплены чем-то гораздо более тревожным, что является амплитудой волны вероятности и что придает квантовой механике ее реальность..

1.2.1.Оператор эволюции

Если мы рассмотрим выражение | Собаки L >< Собаки L | состоит из кета и бюстгальтера и наносится на кет | Собаки > получаем | Собаки L >< Собаки L | Собаки > где < Собаки L | Собаки > амплитуда вероятности получения состояния | Собаки L > так что у нас есть : | Собаки L >< Собаки L | Собаки > = | Собаки L > Аль = Аль | Собаки L > мы видим, что конечным состоянием является | Собаки L > связанные с вероятностью Аль Выражение | Собаки L >< Собаки L | является, таким образом, оператором, который изменил начальное состояние | Собаки > до конечного состояния | Собаки L > и это с вероятностью Аль.
Это оператор эволюции, который вызвал эволюцию системы к состоянию связанной энергии во время наблюдения.
Это естественным образом приводит нас к пятому постулату, который описывает, как система эволюционирует во время измерения.

1.2.2.Операторская перегородка устройства

Рассмотрим следующий оператор: | Собаки L >< Собаки L | | Собаки нл >< Собаки нл | которая представляет собой сумму операторов эволюции к собственным состояниям наблюдаемой величины (здесь энергия : связанное и несвязанное состояние).
Если мы применим этот оператор к ket | Собаки > на : ( | Собаки L >< Собаки L | | Собаки нл >< Собаки нл | ) | Собаки > или | Собаки L >< Собаки L | Собаки > | Собаки нл >< Собаки нл | Собаки > что приводит к | Собаки L > Аль | Собаки нл > Anl или даже Аль | Собаки L > Anl | Собаки нл > которая является разложением состояния | Собаки > в сумме собственных энергетических состояний | Собаки > = Аль | Собаки L > Anl | Собаки нл > Оператор не изменил состояние | Собаки > но просто разбил его на отдельные части, по этой причине он называется оператором "разбиения на части"..

Интересно отметить, как векторное представление состояния и его разложение по ортогональному базису позволяет естественным образом представить амплитуды вероятностей и, таким образом, вероятности эволюции системы во время измерения.

1.3.Пятый постулат .

Postulat_V Измерить : сокращение волнового пакета Если измерение физической величины A, в момент времени t, на системе, представленной вектором |phi> приводит к собственному значению An, то состояние системы сразу после измерения проецируется на собственное пространство, связанное с An Этот постулат также называют "постулатом сокращения волновых пакетов"..
Прежде всего, давайте проясним это понятие "под-эйгенспейс"..
Это просто обобщение разложения состояния на собственные состояния.
Вернемся к примеру с хлебом с двумя пекарями и кондитером..
Если различие в типе торговли не поддается наблюдению (не является наблюдаемым параметром системы)В случае измерения нет необходимости различать, кто пекарь 1 или пекарь 2, достаточно знать, что состояние было спроецировано на собственное подпространство пекаря, которое фактически соответствует, на диаграмме ниже, горизонтальной плоскости, населенной пекарями. ! Если бы существовала наблюдаемая величина, позволяющая нам наблюдать, у какого пекаря был куплен хлеб, то во время этого измерения состояние было бы спроецировано на одного или другого пекаря, устраняя неопределенность измерения..
Но если это свойство системы не наблюдается, то система остается в этом состоянии суперпозиции волновых функций Бейкера.
Состояние, как говорят, вырожденное.
На практике, когда несколько собственных состояний имеют одно и то же собственное значение (одинаковая энергия) говорили, что эти состояния являются вырожденными.
Если применить к системе дополнительное энергетическое ограничение, которое изменит энергию вырожденных состояний так, что равенства больше не будет, вырождение будет устранено.
Квантовая физика в основном занимается пониманием структуры микроскопического мира, который, по сути, состоит из резонансов. (стоячие волны) которые являются собственными состояниями оператора полной энергии системы (Гамильтониен).

Пятый постулат гласит, что во время измерения состояние системы эволюционирует в сторону того состояния, собственное значение которого было измерено.
Именно этот так называемый постулат "редукции волнового пакета" или "коллапса волновой функции" придает геометрическому представлению векторной проекции физическую реальность, поскольку система физически эволюционирует в этой операции.

Возможно, это величайшая концептуальная революция квантовой механики - ввести тот факт, что наблюдение за системой вызывает ее эволюцию, тогда как в неквантовых физических теориях за эволюцию системы отвечает только динамическое уравнение..

Традиционно динамическое уравнение механической теории выражает, как энергия действует на систему для ее преобразования.
В этом пятом постулате мы увидели, что само измерение преобразует систему.
В случае квантовой механики такое динамическое уравнение также существует и называется уравнение Шредингера .
Таким образом, в механике существует два механизма эволюции: действие энергии во времени и действие наблюдения вне времени.
Именно это уравнение составляет шестой и последний постулат квантовой механики (см. ниже).
Пятый постулат вовлекает наблюдателя системы в эволюцию системы.
Таким образом, в квантовой механике наблюдатель больше не является независимым от физической системы.
Наблюдатель и физическая система образуют неразрывное целое.
Можно сказать, что наблюдатель встроен в систему. (но не в смысле квантовой запутанности, которая касается только волновой функции).
Выше мы упоминали о явлении квантовой запутанности, которое возникает из-за того, что квантовая система, состоящая из нескольких частиц, описывается одной волновой функцией (первое предположение) даже если частицы, вероятно, удалились в физическом пространстве.
Согласно пятому постулату, во время измерения волновая функция сворачивается в собственное подпространство, мгновенно влияя на состояние всех частиц, составляющих систему..
Именно это следствие квантовой механики Эйнштейн официально никогда не мог признать, поскольку, по его мнению, оно нарушало предел распространения любого физического взаимодействия, определяемый скоростью света..
Согласно теории относительности Эйнштейна, никакая энергия не может двигаться быстрее скорости света.
Свет, очевидно, путешествует со скоростью света, и он может делать это только потому, что он является чистой энергией, т.е. без массы..
Поэтому частицы массы обязательно должны двигаться со скоростью, меньшей, чем скорость света.
"^физическое" разрешение этого квантового парадокса было осуществлено с помощью эксперимента, известного какexpérience_d_Aspect.
Этот эксперимент неопровержимо доказал, что волновая функция не зависит от физического пространства, в котором мы живем: его эволюция во время коллапса вследствие наблюдения происходит в любой точке пространства в одно и то же время.
Эксперимент Аспекта воспроизводился много раз во все более сложных условиях, чтобы довести квантовую механику до предела, но она никогда не поддавалась ! Квантовая теория, как говорят, является нелокальной теорией.
Используемые термины "нелокальность" или "несепарабельность" эквивалентны.
Поэтому мы можем сказать, что квантовая волновая функция выходит за пределы физического пространства, она даже выходит за пределы пространства-времени, поскольку после теории относительности Эйнштейна мы должны рассматривать пространство и время как аспекты одной и той же более глубокой реальности. : пространственно-временной континуум.
Более поздний эксперимент, проведенный в релятивистских рамках и в продолжение эксперимента Аспекта, подтвердил достоверность квантовой запутанности в релятивистских рамках.
( ср Expérience_d_Antoine_Suarez на сайте физика Philippe_Guillemant который предлагает видение, интегрирующее квантовую реальность ) Этот последний эксперимент важен, потому что в физическом эксперименте можно измерять величины только в определенном диапазоне.
Таким образом, в первом эксперименте Aspect детекторы для коррелированных фотонов (в одном квантовом состоянии) были всего в нескольких метрах друг от друга.
Этого было достаточно, чтобы продемонстрировать, что квантовая запутанность не может быть обусловлена неизвестным физическим явлением (скрытая переменная) с субсветовой скоростью.
Скорость такого явления обязательно будет сверхсветовой.
Хотя такая сверхсветовая скорость вряд ли приемлема из-за теории относительности Эйнштейна, первый эксперимент Аспекта не полностью отверг такую возможность.
В эксперименте Антуана Суареса это сделано потому, что подавлена даже возможность причинно-следственной связи между обнаружениями двух коррелированных фотонов, поскольку релятивистские системы отсчета, в которых производятся обнаружения, не допускают "до" и "после", что является необходимым условием для причинности.: ни один из фотонов не обнаруживается раньше или позже другого, потому что эти обнаружения происходят в разные временные интервалы.
В релятивистской квантовой теории волновая функция, следовательно, больше не может зависеть от времени, как мы видели в первом постулате.
Причина в том, что время сводится к тому же уровню, что и положение, т.е. к наблюдаемому свойству системы, а волновая функция не зависит от свойств системы (вторая предпосылка).
В такой теории волновая функция будет иметь вид | Собаки > и больше не | Psy(t) > .
Время было бы наблюдаемой величиной T так же, как и положение P.

1.3.1.чат Шредингера

L_expérience_du_chat_de_Shroedinger это мысленный эксперимент, разработанный физиком Erwin_Shroedinger поразмышлять над проблемой измерения в квантовой механике, непосредственно связанной с пятым постулатом.
Особенность этого совершенно нереалистичного мысленного эксперимента, представленного с "реальной кошкой", заключается в том, чтобы заставить вас задуматься о том, что такое наблюдатель в квантовой механике..
Вы видели в постулатах о мере (или наблюдение) что мы не вдаемся в подробности о том, что представляет собой наблюдатель.
Постулаты утверждают, что существует наблюдатель, который производит измерение, но ничего больше не говорят о природе наблюдателя. ! В этом эксперименте кошку изолируют в коробке так, чтобы за ней нельзя было наблюдать (количественно) каким-либо образом.
Это предполагает, что кошку можно рассматривать как квантовый объект, что на практике не так, хотя в теории кошку априори можно рассматривать как физическую систему, состоящую из атомов, которые хорошо описываются квантовой механикой..
В этой камере также находится пузырек с газом, смертельным для кошки, и детектор частиц, который открывает пузырек при обнаружении частицы..
Если частица будет обнаружена, кошка будет мертва, если не будет обнаружена, кошка будет жива..
До тех пор, пока мы не наблюдаем состояние здоровья кошки "квант", она остается в общем квантовом состоянии, известном как суперпозиция наблюдаемых собственных состояний, которыми являются | живая кошка > и | чат морт > так что у нас есть | чат > = | живая кошка > | чат морт > Наша квантовая система состоит из нескольких компонентов: кошка, детектор, частица.
Все эти подсистемы также должны быть учтены при установлении волновой функции, поэтому мы имеем: | частица > = | присутствие частиц > | отсутствующая частица > и | датчик > = | обнаружена государственная частица > | состояние необнаруженной частицы > Математика, связанная с квантовой механикой, показывает, что глобальная система, которую мы будем называть "Шредингер", является : | shroedinger > = | кошка, детектор, частица > = | чат> ¤ | датчик > ¤ | частица > где ¤ - "тензорное произведение" векторов состояния.
Поскольку они находятся в одном и том же квантовом состоянии, эти различные подсистемы считаются взаимосвязанными..
Этот продукт ведет себя как обычная товарная сделка, он является распределительным : A * ( B C ) = A*B A*C В квантовых терминах мы можем разработать общее квантовое состояние.
Начнем с системы, состоящей только из детектора и частицы..
| детектор, частица > = | датчик > ¤ | частица > = ( | обнаружена государственная частица > | состояние необнаруженной частицы > ) ¤ ( | присутствие частиц > | отсутствующая частица > ) развивая :

  | детектор, частица >  =   | обнаружена государственная частица >   ¤ | присутствие частиц >  
                  | состояние необнаруженной частицы > ¤ | отсутствующая частица >  
                  | состояние необнаруженной частицы > ¤ | присутствие частиц >  
                  | обнаружена государственная частица >   ¤ | отсутствующая частица >