Egoera kuantiko

Artikulu sail baten zatia
Mekanika kuantikoa
${\displaystyle i\hbar {\frac {\partial }{\partial t}}|\psi (t)\rangle ={\hat {H}}|\psi (t)\rangle }$ Schrödingerren ekuazioa
Sarrera Glosarioa Historia
Oinarria Mekanika klasikoa Teoria kuantiko zaharra Bra-ket notazioa Hamiltondarra Interferentzia
Fundamentuak Osagarritasuna Dekoherentzia Nahastea Energia maila Neurketak Lokaltasun-eza Zenbaki kuantikoa Egoera Gainezarpena Simetria Tunel-efektua Ziurgabetasuna Uhin-funtzioa Kolapso
Esperimentuak Bellen desberdintzak Davisson-Germer Zirrikitu bikoitza Elitzur-Vaidman Franck-Hertz Leggett–Gargen desberdintza Mach–Zehnder Popper Ezabagailu kuantikoa Aukera atzeratua Schrödingerren katua Stern–Gerlach Wheelerren aukera atzeratua
Formulazioa Ikuspegi orokorra Heisenberg Interakzioa Matrizea Fase-espazioa Schrödinger Sum-over-histories (lerro integrala)
Ekuazioak Dirac Klein–Gordon Pauli Rydberg Schrödinger
Interpretazioak Bayesiarra Historia koherenteak Kopenhage de Broglie–Bohm Multzoak Aldagai ezkutuak Lokala Superdeterminismoa Everett Kolapso objektiboa Logika kuantikoa Erlatibista Transakzionala Von Neumann–Wigner
Gai aurreratuak Mekanika kuantiko erlatibista Eremu-teoria kuantikoa Informazio kuantikoaren zientzia Konputazio kuantikoa Kaos kuantikoa EPR paradoxa Dentsitate matrizea Sakabanatze teoria Mekanika estatistiko kuantikoa Ikasketa automatiko kuantikoaa
Zientzialariak Aharonov Bell Bethe Blackett Bloch Bohm Bohr Born Bose de Broglie Compton Dirac Davisson Debye Ehrenfest Einstein Everett Fock Fermi Feynman Glauber Gutzwiller Heisenberg Hilbert Jordan Kramers Pauli Lamb Landau Laue Moseley Millikan Onnes Planck Rabi Raman Rydberg Schrödinger Simmons Sommerfeld von Neumann Weyl Wien Wigner Zeeman Zeilinger
i e a

Egoera kuantikoa, sistema kuantiko baten egoera fisikoaren deskribapena da.

Mekanika kuantikoa, teoria formal bat da, hau da, kopuru formalak deskribatzen dituena (ez fisikoak), egoera bektorea bezala, uhin funtzio deitua jarraikako oinarridun irudikapenetan, edo matriz dentsitatean. Kopuru hauek, formalismo edo interpretazio jakin batentzako, behagarri fisikoekin bat datoz.

Ondorioz, egoera kuantikoa, kontzeptu matematiko eta abstraktu bat baino ez da, eta zailtasun iturri bat, teoriari, lehen aldiz aurre egitean. Bereziki, egoera kuantikoa ez da aurki daitekeen egoera, objektu kuantiko bat behatzean, beti lortzen baita balio propio bat behagarri horrentzako, sistemaren egoera, behagarri horrentzako egoera propio bat izan ez arren.

Paul Diracek, notazio boteretsu eta sentsu bat asmatu zuen abstrakzio hau, bra-ket notazioa bezala ezagutzen den tresna matematiko batean harrapatzeko. Notazio oso malgu bat da, eta teoriarentzako oso egokiak diren notazio formalak ahalbidetzen ditu. Adibidez, erreferentzia egin diezaioke |kitzikatutako atomo bati>, ${\displaystyle |\!\!\uparrow \rangle }$ri, gorantzako espindun sistema batentzako, edo baita |0> eta |1>i ere, qubitekin aritzean. Honek, deskribapen matematikoaren konplexutasuna estaltzen du, egoera, koordenatu oinarri batean proiektatzean agertzen dena. Adibidez, atomo hidrogenoidea deskribatzen duen |1s> notazio trinkoa, funtzio konplexu batean bihurtzen da Laguerren polinomioetan eta harmoniko esferikoetan |r> posizio bektoreen oinarrian proiektatzean. Emaitza den Ψ(r)=<r|1s> espresioa, uhin funtzio bezala ezagutua, egoera kuantikoaren irudikapen espaziala da, zehazki, bere proiekzioa benetako espazioan. Beste irudikapen batzuk ere posible dira, espazioan momentuen proiekzioa bezala (edo espazio elkarkariak). Irudikapen ezberdinak, objektu bakar baten, egoera kuantikoaren alde ezberdinak dira:

Hezigarria da osziladore harmoniko kuantikoaren egoera kuantikorik erabilgarrienak kontutan hartzea:

• Fock egoera |n> (n zenbaki osoa) energia zehatzeko egoera bat deskribatzen duena.
• Egoera koherentea |α> (α zenbaki konplexua), fase egoera bat deskribatzen duena.
• Egoera termikoa, oreka termikoan dagoen egoera bat deskribatzen duena.

Lehenengo biak, egoera kuantiko puruak dira, hau da, Diracen ket bektore baten bidez deskriba daitezke, azkena, egoera kuantiko misto bat den bitartean, hau da, egoera puruen nahasketa estatistiko bat. Egoera misto batek, deskribapen estatistiko bat behar du, deskribapen kuantikoaz gain. Hau, matriz dentsitatearekin lortzen da, mekanika kuantikoa, mekanika kuantiko estatistikora hedatzen duena.