Cos’è lo stato quantico e a cosa serve

Nel nostro post del blog www.progettosani.it vediamo: Cos’è lo stato quantico e a cosa serve.

La meccanica quantistica, a differenza della fisica e della meccanica classiche, non ha un processo di misurazione deterministico, quindi, se misuriamo una grandezza in due sistemi fisici dello stesso stato quantico, potremmo non ottenere lo stesso valore. Ciò è dovuto al fatto che la meccanica quantistica si occupa delle probabilità esistenti in ogni processo di misurazione, quindi i suoi formalismi e lo stato quantistico sono mere astrazioni che spiegano il fatto sperimentale dell’indeterminatezza della misurazione.

I sistemi fisici sono rappresentati da vettori di stato o funzioni d’onda, nel caso di rappresentazioni di stati puri e basi continue, o da una matrice di densità, quando si tratta di stati misti. Questo vettore di stato e la matrice di densità ci permettono di anticipare i possibili valori di quegli esperimenti che hanno qualche relazione con la misura cinetica e osservabile.

Il stato quanticoda parte tua, è una rappresentazione matematica astratta, il che rende molto difficile capirlo subito, poiché non ci sono nemmeno analogie classiche che funzionino intuitivamente. Dobbiamo chiarire che lo stato quantistico non è conforme allo stato in cui si può trovare. Ciò è particolarmente vero in quanto lo stato quantico non deve necessariamente essere lo stato in cui l’oggetto può essere trovato. Infatti, l’autovalore di questa osservabile sarà sempre disponibile, nonostante il sistema stesso non sia osservabile.

stato legato

Uno stato legato è uno stato quantistico appartenente a un sistema fisico, che raccoglie linearmente diversi stati stazionari che corrispondono a valori energetici dello spettro puntiforme hamiltoniano del sistema.

Stato di collisione o stato non associato

Questo è il nome dato allo stato quantico in cui l’ampiezza di probabilità non scade nemmeno al di fuori di regioni finite dello spazio fisico, né decade in modo uniforme o esponenziale al di fuori di queste regioni. Pertanto, gli stati di collisione rappresentano quelle particelle che possono muoversi liberamente attraverso infinite regioni dello spazio e le cui funzioni d’onda non tendono a zero in modo esponenziale. Inoltre, questa funzione non è integrabile al quadrato, quindi non può essere rappresentata come gli elementi di un normale spazio di Hilbert; pertanto, per rappresentarli in modo analogo, sono stati introdotti spazi di Hilbert attrezzati, in cui gli spazi di collisione diventano elementi duali di un sottospazio di nucleo nel suddetto spazio di Hilbert.

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Questi spazi di collisione sono utilizzati principalmente nella teoria quantistica dei campi e nella fisica delle particelle per rappresentare esperimenti di collisione di particelle.

Stato puro multiparticellare

Secondo lui teorema della statistica dello spinuno stato quantistico di un sistema di particelle identiche e indistinguibili tra loro deve formare un autostato di un qualsiasi operatore di scambio di particelle e, poiché tali operatori ammettono come propri solo i valori +1 o -1, gli stati fisicamente realizzabili che devono essere simmetriche o antisimmetriche rispetto allo scambio di due particelle.

Cos'è lo stato quantico e a cosa serve

Inoltre, questo teorema lo dimostra affinché uno stato di fermione sia indiscernibile deve essere uno stato antisimmetrico; invece, uno dei bosoni deve essere simmetrico per essere indiscernibile.

stato misto di più particelle

stato coerente

Si dice che uno stato è quantico quando l’atomo è libero di effettuare qualsiasi interazione con variabili che ne modificano lo stato puro e, inoltre, questa interazione modifica il sistema. Se così facendo si perdono le qualità quantistiche, allora si parla di coerenza quantistica.

Sovrapposizione di stati puri

Per descrivere questi fenomeni, gli esperti di solito affermano che i fattori di fase globali non sono fisici.

Ad esempio, nell’esperimento con i fotoni e la doppia griglia, si dice che lo stato dei fotoni è in realtà la sovrapposizione di due stati diversi: uno corrispondente ai fotoni che sarebbero passati attraverso la griglia di sinistra e un altro ai fotoni che sarebbe passato attraverso la griglia di sinistra. scelto quello giusto La fase relativa di entrambi gli stati ha un valore che dipende dalla distanza tra le due griglie. A seconda della fase in cui ci troviamo, l’interferenza sarà costruttiva in alcuni luoghi, ma distruttiva in altri, che genera lo schema di interferenza.

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Un altro esempio sono i altalene del rabbino, in cui la fase relativa a due stati varia a seconda della Equazione di Schrödinger e la sovrapposizione risultante aleggia tra i due stati.

Stati degenerati e non degenerati

Uno stato non degenere è quello in cui esiste un solo valore possibile per ogni valore di energia negli stati del sistema. Tuttavia, esistono altri sistemi in cui per ogni energia esiste più di uno stato possibile. Quando ciò accade, si parla di stati degenerati. Il livello di degenerazione corrisponde al numero di stati possibili.

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