Kvanttimekaaninen tila

Kohteesta Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Kvanttimekaniikassa kvanttimekaaninen tila sisältää kaiken havaittavissa olevan tiedon systeemin tilasta. Tiloja voidaan kuvailla tiheysmatriisin avulla. Tiloja on karkeasti jakaen kahdenlaisia: puhtaita ja sekoitettuja tiloja.

Puhdas tila on tila joka voidaan esittää yhdellä yksittäisellä aaltofunktiolla. Aaltofunktio voi tällöin olla superpositiossa jonkin valitun kannan kantavektoreista. Esimerkiksi bra-ket merkintätavan avulla lausuttuna aaltofunktio voi olla tilassa

jossa ovat valitun kannan kantavektoreita. Tällöin kyseisen puhtaan tilan tiheysmatriisi on muotoa

Tiheysmatriisin matriisiesityksessä komponentti on tällöin muotoa

Sekoitettu tila on summa puhtaista tiloista eli sen tiheysmatriisi on muotoa

Puhtaan ja sekoitetun tilan käsitteitä käytetään mm. dekoherenssin kuvaamiseen. Suljetun kvanttisysteemin puhtaan tilan kvanttimekaaninen aikakehitys säilyttää tilan puhtauden. Sen sijaan vuorovaikutus ympäristöön voi aikaansaada puhtaasta tilasta sekoitetun.