分类:量子力学基础

来自Big Physics
跳转至: 导航搜索


量子系统的行为不能通过以经典概率论,也就是密度分布函数,为基础的经典理论来解释,只能通过以量子概率论,也就是密度矩阵,为基础的量子理论来解释。当然,经典系统的行为是可以通过以经典概率论,也就是密度分布函数,为基础的经典理论来解释的。例如经典力学,而经典力学实际上可以写成相空间中分布函数的演化方程。因此,从密度分布函数的角度来说,经典理论可以统一描述确定性的经典系统和随机性的经典系统。

顺便,从这个相空间的分布函数的演化方程的角度来看,经典理论是线性的。只有把这个方程转化成物理量的平均的时候,得到的这些平均量的方程可以是线性的也可以是非线性的。同样,量子系统的理论——量子力学,描述的是密度矩阵的演化,其方程也是线性的。因此,量子和经典的理论的差别不在于线性还是非线性。其差别在于,密度矩阵是一个矩阵具有非对角元素,而密度分布函数仅仅包含相当于密度矩阵中的对角元素。而这个差别在理论上的来源,就是描述系统状态的矢量的可叠加性:在经典系统里面,状态本身不能叠加,而量子系统里面可以叠加。

那么,到底具有矢量叠加性的以密度矩阵为基础的量子理论,是不是,可以表示成没有叠加性的以密度分布函数为基础的经典理论的形式呢?或者说,为什么量子系统一定要用量子理论来描述呢,而不是一个更加复杂的经典理论呢?这个问题是一个非常经典的非常深刻的量子力学基础的问题。这也是隐变量理论、Bell不等式以及相关的实验和其他不等式所研究的问题。

还有一个相关的问题是:如何理解量子力学的测量。由于量子系统的理论具有非对角元,而测量过程的结果确实消掉这些非对角元(在被测量量的本征矢量表象下),因此,看起来测量——在经典的时候就是客观的了解被测量量的状态可以不改变系统——好像做了点什么,并且这个做的什么不能通过量子理论的演化方程来描述。那么,到底如何描述呢?


这里收集了本小组跟量子力学基础的这两个问题相关的研究。

子分类

本分类有以下2个子分类,共有2个子分类。