Comment utiliser des opérateurs pour des quantités en physique quantique

En physique quantique, vous pouvez utiliser des opérateurs pour étendre les capacités de soutiens-gorge et chés. Bien qu'ils ont des noms à consonance intimidant comme hamiltonien, l'unité, gradient, la quantité de mouvement et de Laplace, ces opérateurs sont réellement vos amis.

Prenant le produit d'un soutien-gorge et un ket,

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est très bien dans la mesure où il va, mais les opérateurs vous amène à la prochaine étape, où vous pouvez extraire des quantités physiques que vous pouvez mesurer.

Voici la définition générale d'un opérateur A dans la physique quantique: Un opérateur est une règle mathématique qui, lors de l'utilisation sur un ket,

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transforme que ket dans une nouvelle ché,

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dans le même espace (qui pourrait bien être la vieille ket multiplié par un scalaire). Ainsi, lorsque vous avez un opérateur A, il transforme chés comme ceci:

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Pour cette question, le même opérateur peut également transformer des soutiens-gorge:

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Voici quelques exemples de la façon dont vous pouvez utiliser les opérateurs:

  • Hamiltonien. Application de l'opérateur hamiltonien, H (qui est différent pour chaque situation physique différent) vous donne E, l'énergie de la particule représentée par le mar-

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    E est une grandeur scalaire:

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  • Unité ou de l'identité. L'opérateur de l'unité ou de l'identité, je laisse chés inchangée:

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  • * Gradient. L'opérateur de gradient,

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    fonctionne comme suit:

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  • Dynamique linéaire. L'opérateur de la quantité de mouvement, P, ressemble à ceci en mécanique quantique:

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  • Laplace. Vous utilisez l'opérateur de Laplace,

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    ce qui est un peu comme un gradient de second ordre, pour créer l'opérateur hamiltonien trouver l'énergie:

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Gardez à l'esprit que la multiplication des opérateurs ensemble est généralement pas le même indépendante de l'ordre, donc pour les opérateurs A et B,

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Et un opérateur A est dit linéaire si

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