叠加态态叠加原理在量子力学里

叠加态态叠加原理在量子力学里,态叠加原理(superposition principle)表明,假若一个量子系统的量子态可以是几种不同量子态中的任意一种,则它们的归一化线性组合也可以是其量子态

称这线性组合为“叠加态”

假设组成叠加态的几种量子态相互正交,则这量子系统处于其中任意量子态的概率是对应权值的绝对值平方

 从数学表述,态叠加原理是薛定谔方程的解所具有的性质

由于薛定谔方程是个线性方程,任意几个解的线性组合也是解

这些形成线性组合(称为“叠加态”)的解时常会被设定为相互正交(称为“基底态”),例如氢原子的电子能级态;换句话说,这几个基底态彼此之间不会出现重叠

这样,对于叠加态测量任意可观察量所得到的期望值,是对于每一个基底态测量同样可观察量所得到的期望值,乘以叠加态处于对应基底态的概率之后,所有乘积的总和

更具体地说明,假设对于某量子系统测量可观察量A,而可观察量A的本征态分别拥有本征值,则根据薛定谔方程的线性关系,叠加态也可以是这量子系统的量子态;其中,分别为叠加态处于本征态的概率幅

假设对这叠加态系统测量可观察量A,则测量获得数值是的概率分别为,期望值为

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