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当我们求解薛定谔方程时,我们会找到确定能量的静态解,并使用这些静态解作为不确定能量的动态解的基础。
由此我理解,量子系统要动态,其能量就需要处于叠加态。考虑到我们生活的宏观世界是动态的,这是否意味着我们必然需要处于叠加态?
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是的,任何不独立于时间的系统都不会是汉密尔顿函数的本征态,因此它将存在于能量本征态的叠加中。事实上,这意味着所有系统,因为对于一个独立于时间的系统来说,它必须在过去无限的时间内保持不变,而这在具有有限年龄的宇宙中显然是不可能的。
但这并不奇怪,也没有什么特别之处。每个算子都有其本征态,除非两个算子交换,否则它们的本征态会有所不同。因此,例如,处于能量本征态的系统– 所有系统都将处于某个可观测量的叠加态。
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我说得再好不过了。我还想说,对于时间相关的汉密尔顿量来说,静止状态不可能随着时间的推移而保持静止。
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在量子理论中,实验中系统的最终状态通常取决于实验过程中所有可能状态的变化:这称为量子干涉。有关示例,请参阅本文第 2 节:
当信息从系统中复制出来时,干扰会受到抑制:这称为退相干
你在日常生活中看到的物体的信息在空间和时间尺度上被复制出来,与它们发生显著变化的尺度相比,这个尺度非常小,因此在这些尺度上干扰可以忽略不计。相关状态往往看起来像高斯分布,与日常生活的尺度相比,这个分布非常狭窄。在这些尺度以下,干扰和叠加是不可忽略的。因此,宏观物体一般处于叠加状态。
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任何状态与自身的叠加都与原始状态相同。
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