[求助]量子力学,纯态与混合态的问题。
二维空间P,其本征矢量可以写为U1, U2, 或者V1, V2。
有一混合态
B= {U1, p1
U2, p2},p1, p2为处于状态U1, U2 的概率。
显然该混合态具备状态U1, U2 的特征。试问其是否具备本征矢量V1, V2 的特征的呢?
如果需要构造一个混合态,同时具备U1, U2, 和V1, V2 的特征,该如何做?谢谢!
[ Last edited by continuewave on 2008-8-8 at 11:03 ]
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京公网安备 11010802022153号
1。什么叫某状态A对应一混合态?
你这里A是纯态,B是混态,他们之间怎么能有这种对应关系?
2。什么叫该混合态具备状态U1, U2 的特征?
没有系统学过量子力学,所以可能问得问题不得要领!望指教!!
[ Last edited by continuewave on 2008-8-8 at 10:24 ]
,
1. 楼主所谓“具备状态U1, U2 的特征”我想应该是指以U1,U2为基矢A态和B态所得测量结果出现的概率相等。
2. 设U1=a1*V1+b1*V2,U2=a2*V1+b2*V2,则:
A=( c1*a1+c2*a2 )*V1 + ( c1*b1+c2*b2 ) *V2
B={ V1, |c1|^2*|a1|^2 + |c2|^2*|a2|^2
V2, |c1|^2*|b1|^2 + |c2|^2*|b2|^2 }
然后联立方程组:
|c1*a1+c2*a2|^2 = |c1|^2*|a1|^2 + |c2|^2*|a2|^2
|c1*b1+c2*b2|^2 = |c1|^2*|b1|^2 + |c2|^2*|b2|^2
只有满足上述方程组的选择都是满足楼主要求的。
我的问题没有描述清楚,已经将上面会产生误解的地方删除了。
其实我的问题就是:一个二维hilbert空间,它的基矢可以写成U1, U2, 或者V1, V2。如果现在有这个空间的一个由U1, U2构成的混合态,该混合态显然同时具备U1,U2的特征。那么该混合态是否同时具备V1,V2的特征呢,应该不具备。
如果不具备,构造一个怎样的混合态,可以同时具备U1-U2 的特征和V1-V2的特征。
从lz的问题中看出楼主没系统学过量子力学,而且你的问题我仍然未完全看懂。
谈几点我的看法。
对混态,通常用密度矩阵\rho表示,考虑该密度矩阵的纯态分解
\rho=\sum_i P_i |\psi_i><\psi_i|;
这个分解形式并不是唯一的,我们还可以有
\rho=\sum_i P'_i |\psi'_i><\psi'_i|
这两种分解可以通过一个幺正变换联系起来,换句话说,一个密度矩阵,或者混态,有无限多中分解方式,他们之间可以通过幺正变换联系起来。 所以我认为对于给定的混态,我们不能说其具备某一分量的特征。
至于所说的p193的部分,在那里作者完全是为了说清楚混态和纯态的区别才这么用的。
谢谢各位大侠的指点,我已经想明白我的问题了。
[ Last edited by continuewave on 2008-8-8 at 15:56 ]
呵呵,你还是没看明白量子力学这套
“两个本征态的混合态确实只能具有这两个本征态的特征,不可能具有幺正变换之后的本征态的特征”
你这里的本征态就有问题,是谁的本征态。
其实这里所谓的幺正变换实质上是做了个表象变换,一个矩阵在不同的表象下可以写成不同的形式,这个没有任何问题。所以P_i就没有必要和本征态联系了。而且经过这个幺正变换能保证其仍为实数。而你的说法是把问题局限在矩阵的自身表象当中了。
我感觉量子力学是最麻烦的一门课,对这门课的学习一定要系统。