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状态共存(由词目及其释义等构成的中文知识性百科条目)

10月14日 程嬑 投稿

  状态共存是指电子在某个位置和在其他位置的状态的重合状态。   简介   状态共存是指电子可以同时存在于多个地点。   证明   一个假想的微观箱子被一个隔板换分为两个小室,一个电子可以同时存在于左右两个小室。这种状态被称之为“状态共存”。当采用测量等手段观测电子的位置时,共存状态被瓦解,电子的位置被确定。   简单解释   考虑箱子里有一只球。先把箱子摇动一下,然后在箱子正中间插入一块隔板。可以肯定,这时球不再箱子的左半部分,就在箱子的右半部分;反之亦然。   接下来,我们假想箱子里是一个电子。电子在箱子里的位置是不知道的,也在箱子的中间插一块隔板。按照常识,同一个球的情形一样,电子不再箱子的左半部分,就在箱子的右半部分;反之亦然。然而,这种想法是错误的。根据量子论,电子同时存在于箱子的两部分。“一个物体不可能在同一时刻存在于多个场所”,这一“常识”在微观世界不再适用。一个物体在同一时刻可以存在于多个场所!   “同时存在”的涵义   “同时存在”的意思,并不是一个电子变成多个电子。打开箱子观察,那个电子肯定在箱子的某一部分。观测前,电子处在右侧的状态和处于左侧的状态是共存的,直到进行观测时,观测到电子所处的状态才被确定。   量子的态   量子的态就是指粒子的在空间中的状态,如能量,自旋,运动,场,等等。量子的态可以用波函数描述,所以波函数又被称为态函数。   量子的态是可以线性叠加的,比如双缝干涉好了,干涉光的波函数就是透过缝隙的两束光的波函数的叠加。还有比如电子的轨道叠加等等,也可以用电子态叠加来解释。   叠加态就是有几种本征态叠加在一起的粒子状态,这时这个状态是不确定的,只有当一个“测量”被进行的时候,才会呈现一个被测量到状态,可能是它的任何一种本征态。(全文)

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