量子力学的基本原理

量子力学的基本原理

五大基本原理：

1.描写微观体系状态的数学量是Hilbert空间来自中的矢量，只相差一个复数因子的两个矢量，描写同一个360问答物理状态。

2.（1）描写微观体系物理量（可观测量）的是庆校设但妒苦之Hilbert空间铁此内的Hermitian算符，如A；

（2）物理量所能取的值ai是相应算符A的本征值；

（3）一个任意态|Ψ>总可以用A的归吗与挥阻养东记路部一化本征态展开如下还无独：

|Ψ>=∑iC兴顺让件危号异病因i|ai>

而物理特理剧慢海龙注开浓系量A在|Ψ>出现的几率与|Ci|2成正比（Born统计解释）。

3.一个微观粒子在直角坐标下的位置算符xm与相应之正则动量算符pm有如下对易关系：

[xm,xn]=0

[pm,pn]=0

[xm,pn]=ihδmn

而天品赶既不同粒子间的所有上述算符均可相互对易。

4.在Schodinger图景中，微观体系态矢量|Ψ(t)>随置常处时间变化的规律由Schodinger方程给出：

ih∂

∂t|Ψ(t)>=H|Ψ(t)>

与此相对应，在Heisenberg图景中，一个Hermitian算符AH(t)的运动规律由Heisenberg方程给出（坐路假定AS不显含时间）：

d

dtAH(t)=1

ih[AH,H]

5.一个包含多个全同粒子的体系，在Hilbert空间中的态矢步量对于任何一对粒子的交换是对称的（交换前后完全不变）或反对称（交换前后相差一个负号）。服从前者的粒子称为玻色子（boson），服从后者的粒子称为费米子边双盐般固希以（fermion）。

量子力学的应用：

1造验紧灯味岩间通、晶格现象：音子、热汉停首祖传导

2、静电现象：压电效应

3、电导：绝缘体获谁技管屋朝线批地建、导体、半导体、电导、能带结构、近藤效应、量子霍尔效应、超导现象

4、磁性：铁磁性

破5、低温态：玻色-爱因杆斯坦凝聚、超流体、费米子凝聚态

6、维效应：量子线、量子点

7、量子信息学

目前研究的焦点在于一个可靠的、处理量子状态的方法。由于量子状态可以叠加的特性。理论上，量子计算机可以高度平行运算。它可以应用在密码学中。理论上，量子密码术可以产生完全可靠的密码。但是，实际上，目前这个技术还非常不可靠。另一个当前的研究项目，是将量子状态传送到远处的量子隐形传送。

8、在许多现代技术装备中，量子物理学的效应起了重要的作用。从激光、电子显微镜、原子钟到核磁共振的医学图像显示装置，都关键地依靠了量子力学的原理和效应。对半导体的研究导致了二极管和三极管的发明，最后为现代的电子工业铺平了道路。在核武器的发明过程中，量子力学的概念也起了一个关键的作用。