Унитарность (физика)
-
Унитарность в квантовой физике
- Унитарность — это условие, при котором квантовое состояние эволюционирует во времени согласно уравнению Шредингера.
- Унитарность является аксиомой или базовым постулатом квантовой механики, а отклонения от нее являются предметом спекуляций.
- Предел унитарности — это неравенство, вытекающее из сохранения внутренних произведений в гильбертовом пространстве.
-
Эволюция Гамильтона и картина Шредингера
- Эволюция во времени описывается унитарными операторами, связанными с гамильтонианом.
- В картине Шредингера унитарные операторы воздействуют на квантовое состояние, в то время как в картине Гейзенберга время включено в наблюдаемые величины.
-
Влияние унитарности на измерения
- Вероятность измерения зависит от амплитуды вероятности, определяемой внутренним произведением состояния и базисных векторов.
- Унитарность гарантирует, что сумма вероятностей равна единице и что операторы измерений в картине Гейзенберга описывают изменение результатов во времени.
-
Использование оператора временной эволюции
- Оператор временной эволюции является унитарным, что эквивалентно эрмитовости гамильтониана.
- Унитарность оператора временной эволюции вместе с правилом Борна обеспечивает сохранение суммы вероятностей.
-
Влияние на форму гамильтониана и оптическую теорему
- Унитарность S-матрицы связана с оптической теоремой и подразумевает, что все измеренные энергии должны быть действительными числами.
- Оптическая теорема позволяет вычислить амплитуду рассеяния и связывает ее с мнимой частью S-матрицы.
- Унитарность S-матрицы требует, чтобы виртуальные частицы, возникающие в промежуточных состояниях диаграмм Фейнмана, состояли только из реальных частиц.
-
Границы унитарности и математический аппарат
- Границы унитарности ограничивают амплитуды и поперечное сечение рассеяния в зависимости от энергии.
- Математический аппарат, такой как калибровочная симметрия и призраки Фаддеева-Попова, используется для обеспечения унитарности.
-
Рекомендации
- Статья содержит ссылки на другие темы, такие как оператор по борьбе с эпидемией и теорема Вигнера.