În mecanica cuantică, o matrice de densitate (sau operator de densitate) este o matrice care descrie un ansamblu[1] de sisteme fizice ca stări cuantice (chiar dacă ansamblul conține un singur sistem). Permite calcularea probabilităților rezultatelor oricăror măsurători efectuate asupra sistemelor ansamblului folosind regula Born. Este o generalizare a vectorilor de stare mai uzuali sau a funcțiilor de undă: în timp ce aceștia pot reprezenta doar stări pure, matricele de densitate pot reprezenta și ansambluri mixte (uneori numite ambiguu stări mixte). Ansamblurile mixte apar în mecanica cuantică în două situații diferite:
- când pregătirea sistemelor conduce la numeroase stări pure în ansamblu și, astfel, trebuie să se ocupe de statisticile posibilelor pregătiri, și
- când se dorește să descrie un sistem fizic care este încurcat cu altul, fără a descrie starea lor combinată; acest caz este tipic pentru un sistem care interacționează cu un anumit mediu (de exemplu, decoerența). În acest caz, matricea de densitate a unui sistem inseparat diferă de cea a unui ansamblu de stări pure care, combinate, ar da aceleași rezultate statistice la măsurare.
Matricele de densitate sunt astfel instrumente cruciale în domeniile mecanicii cuantice care se ocupă de ansambluri mixte, cum ar fi mecanica statistică cuantică, sistemele cuantice deschise și informațiile cuantice.
- Shankar, Ramamurti (2014). Principles of quantum mechanics (2. ed., [19. corrected printing] ed.). New York, NY: Springer. ISBN 978-0-306-44790-7.
(Include texte traduse și adaptate din Wikipedia de Nicolae Sfetcu)
Fizica fenomenologică – Compendiu – Volumul 2
Descoperă universul fizicii printr-o perspectivă fenomenologică captivantă!
Fizica fenomenologică – Compendiu – Volumul 1
O explorare cuprinzătoare a fizicii, combinând perspective teoretice cu fenomene din lumea reală.
Mecanica cuantică fenomenologică
Intră în lumea fascinantă a mecanicii cuantice. Nu rata ocazia de a explora frontierele științei!
Lasă un răspuns