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量子力学基本原理(量子力学中有哪些基本原理)

姬丹红 2023-07-02 06:16:06 6013次

1、不确定性原理 即观察者不可能同时知道一个粒子的位置和它的速度,粒子位置的总是以一定的概率存在某一个不同的地方,而对未知状态系统的每一次测量都必将改变系统原来的状态。也就是说,测量后的微粒相比于测量...,以下是对"量子力学基本原理"的详细解答!

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量子力学中有哪些基本原理

1、不确定性原理

即观察者不可能同时知道一个粒子的位置和它的速度,粒子位置的总是以一定的概率存在某一个不同的地方,而对未知状态系统的每一次测量都必将改变系统原来的状态。也就是说,测量后的微粒相比于测量之前,必然会产生变化。

2、量子不可克隆

量子不可克隆原理,即一个未知的量子态不能被完全地克隆。在量子力学中,不存在这样一个物理过程:实现对一个未知量子态的精确复制,使得每个复制态与初始量子态完全相同。

3、量子不可区分

量子不可区分原理,即不可能同时精确测量两个非正交量子态。事实上,由于非正交量子态具有不可区分性,无论采用任何测量方法,测量结果的都会有错误。

4、量子态叠加性

量子状态可以叠加,因此量子信息也是可以叠加的。这是量子计算中的可以实现并行性的重要基础,即可以同时输入和操作个量子比特的叠加态。

5、量子态纠缠性

两个及以上的量子在特定的(温度、磁场)环境下可以处于较稳定的量子纠缠状态,基于这种纠缠,某个粒子的作用将会瞬时地影响另一个粒子。爱因斯坦称其为“幽灵般的超距作用”。

6、量子态相干性

量子力学中微观粒子间的相互叠加作用能产生类似经典力学中光的干涉现象。

量子力学三大基本原理

量子力学三大基本原理如下:

实际上学术圈并没有量子力学三个基本原理的说法。量子力学的主要原理有:物体在没有外力的情况下维持原来运动状态;

物体的加速度和其所受外力成正比,比例被定义为惯性质量;力的作用是相互的。反作用力和作用力大小相等,方向相反。“量子”概念中展现出的不连续性,对以连续性为基础的经典物理学提出了重大挑战。

在19世纪末,经典力学、经典电动力学、经典热力学这三大体系和谐统一,牢不可破,共同构成了经典物理学的大厦。当时人们认为,物理学已经发展到了尽头,任何现象都在物理学的解释范围之内。

量子力学是二十世纪物理世界的两大支柱之一。量子力学所描述的世界与我们所看到的物质世界完全不同。要理解量子世界,我们必须首先理解量子世界的三个最奇特的原理。在许多现代技术装备中,量子物理学的效应起了重要的作用。从激光、电子显微镜、原子钟到核磁共振的医学图像显示装置,都关键地依靠了量子力学的原理和效应。对半导体的研究导致了二极管和三极管的发明,最后为现代的电子工业铺平了道路。在核武器的发明过程中,量子力学的概念也起了一个关键的作用。

量子力学的基本理论是什么

量子力学的基本理论是:「态」(state)、「观测量」(observable)、「观测结果」三者应该是不同的东西,并且这个理论应该有能力描述经典概率。在这个前提下我们自然会得到量子力学(至少是大部分内容)。

物理学是预测「对一个系统(态)做一个实验(观测量)得到的实验结果(观测结果)」的,也就是说这三者是任何一个物理理论的基本构成元素,一个好的理论中这三者应该自然地被区分开。

然而经典力学不是这个样子的:在经典力学中,当我们写下 (q(t),p(t))时,既可以指一个系统处在这个状态,也可以指「观测系统在 时刻的动量与位置」,还可以指系统在时刻的观测到的动量与位置。这种三位一体是不好的,很容易造成混淆(我记得 GR 的教材里面很可能会强调这个事情,因为那里源自经典力学的记号就很容易出问题了)。

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