Найти в Дзене
Кванты и голуби

Оператор и собственные состояния — когда голубь узнаёт, кто он на самом деле

🔬 Научная часть — Внимание: БУДЕТ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО СЛОЖНО В квантовой механике каждое измерение описывается оператором — математическим действием, которое показывает, что именно мы измеряем. Например: (далее помним, что Телеграм не позволяет ставить знаки - над каждой буковокй должен быть знак "^") • оператор x — измеряет положение, • p — импульс, • H — энергию, • sigma(Z) — спин по оси Z. Все это нужно, чтобы лучше "узнать" частицу. Когда оператор «действует» на состояние частицы ψ, он может изменить его… но иногда — состояние остаётся тем же самым, только умножается на число "а" Это значит, что ψ — собственное состояние оператора, а число "a" — его собственное значение (результат измерения). 📘 Проще говоря: если при измерении система не изменилась — значит, она уже знала ответ заранее. Изначально система была в суперпозиции. Например, имела несколько вариантов импульсов, энергий и так далее. Но может быть одно из значений уже определено - например, найден кокретный импульс. Тогда, пр

🔬 Научная часть — Внимание: БУДЕТ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО СЛОЖНО

В квантовой механике каждое измерение описывается оператором —

математическим действием, которое показывает, что именно мы измеряем.

Например: (далее помним, что Телеграм не позволяет ставить знаки - над каждой буковокй должен быть знак "^")

• оператор x — измеряет положение,

• p — импульс,

• H — энергию,

• sigma(Z) — спин по оси Z.

Все это нужно, чтобы лучше "узнать" частицу.

Когда оператор «действует» на состояние частицы ψ, он может изменить его… но иногда — состояние остаётся тем же самым, только умножается на число "а"

Это значит, что ψ — собственное состояние оператора, а число "a" — его собственное значение (результат измерения).

📘 Проще говоря:

если при измерении система не изменилась — значит, она уже знала ответ заранее.

Изначально система была в суперпозиции. Например, имела несколько вариантов импульсов, энергий и так далее. Но может быть одно из значений уже определено - например, найден кокретный импульс. Тогда, применяя оператор "p", мы получим то же самое значение (возможно, умнеженное на коэффициент "а")

Все остальные состояния — это суперпозиции собственных, и когда мы измеряем, они схлопываются в одно из них.

Короче, применяем оператор к функции и получаем нужное нам значение из большого количества вероятностей. Как на калькуляторе или в экселе, кто на что учился.

🕊️ Голубиная версия

Во дворе стоит безумный голубь. Перед ним — огромный аппарат с надписью «ОПЕРАТОР ХЛЕБНОГО МЯКИША 2000».

Он засовывает туда себя —

и из трубы вылетает всё тот же голубь, только с табличкой на груди:

«Энергия = "хлебный мякиш"»

Ученый с блокнотом кивает:

«Поздравляю, ты — собственное состояние оператора "хлебного мякиша!"»

Голубь отвечает:

КУРЛЫК Что с голубиного означает "да я вкурсе, я уже измерялся"

Но второй голубь был не таким уверенным.

Он тоже залетел в аппарат,

и вылетел уже немного другим — розовым, в страусиных перьях и с надписью: «Импульс 2 булки в секунду»

Каждый оператор меняет голубя по-своему,

а если голубь после измерения остаётся тем же — значит, он действительно “собственный”.

Это все очень сложно, понимаю. Если ни в какую, и теперь ты не сможешь уснуть (как тот голубь, который все думал о квантах), то обязательно пиши в комментарии - разберемся.

Получается, оператор, как распределяющая шляпа, может отправить голубя на нужный факультет, определив одно значение из нескольких возможных вероятностей (факультетов)

Чтобы шляпа не распределила тебя в голубиный Слизерин - обязательно поставь🔥 и отправь знакомым - пускай тоже мозг ломают. Даже если в Слизерин и хотел - все ранво отправь, слизеринцы любят страдания других людей и темную магию. А тут 2в1.

💬 Еще раз в чем смысл простыми словами:

• Оператор — это “вопрос”, который задаёт Вселенная.

• Собственное состояние — это “ответ”, который система уже знала.

• Если состояние не изменилось после измерения → оно собственное.

• Все остальные состояния — суперпозиции, пока их не “спросят”.