Кванты и голуби

А мы начинаем с вами большой блок постов - дальше глубже, мемов больше (постараюсь), а еще добавлю чуть чуть научпоп тем, но научным языком. Новые посты четко по расписанию (🤞)! 🧪Научное определение Унитарная динамика — это эволюция квантового состояния во времени под действием унитарного оператора (с особым свойством). Такое преобразование сохраняет норму волновой функции и делает эволюцию обратимой. Иными словами, в изолированной системе квантовая информация не исчезает и не создаётся. 🫠А теперь...

🧠 В квантовом мире частица ведёт себя странно: если у неё есть несколько путей, и мы не можем отличить, каким именно она прошла, — физика считает, что она прошла всеми путями сразу. Эти «пути» складываются как волны, и появляется интерференция. В квантовой механике поведение частицы описывается амплитудами вероятности. Чтобы узнать, что она сделает, Фейнман предложил правило: Еще разок, но потяжелее: 👉 Если два (или больше) пути приводят к одному и тому же результату и никакой эксперимент в принципе не может отличить, по какому пути частица прошла, то амплитуды этих путей нужно складывать...

Давайте еще раз про мультивселенную про квантовое измерение и коллапс - нам это будет нужно снова и еще раз. на этот раз подробно и мягонько ❓Что было до измерения? Вначале было слово. И слово это было "не знаю". У частицы нет чётко определённых значений величин. Она описывается волновой функцией — распределением возможностей: • позиция → размыта • импульс → размытый набор значений • спин → суперпозиция ↑ и ↓ • энергия → смесь нескольких уровней Никто ничего не понимают, все учатся с этим жить. Как если физика вступила во взрослую жизнь и поняла, что она отстой...

А сегодня мы поговорим о КУБИТАХ. И не только потому, что название прикольное. Хотя оно прикольное. 🧩 Начнем с того, что такое двухуровневая система Это квантовый объект, у которого есть только два разрешённых состояния. Как выключатель: 0 / 1. Но в квантовом мире — все как всегда через жнеопределенность 💡 Кубит может находиться и в 0, и в 1 одновременно в виде суперпозиции, а математики это объяснят комплексными часлами (это те, которые были придуманы для объяснения сложных физических процессов как раз) 🧠 Зачем вам это знать? На самом деле необязательно...

Сегодня будет очень легкая тема (нет), но интересная (да!) Представь, что у частицы на пути две стены, одна за другой: |█| промежуток |█| Классический объект бы просто ударился о первую стену и вернулся. Квантовая частица может просочиться — это туннелирование. Но когда стен две, происходит магия: ⚡ В промежутке между барьерами возникает «квантовая коробочка» И если энергия частицы «подходит» под размеры этой коробочки… 👉 частица пролетает обе стены почти так, как будто их нет! Это называется резонансное туннелирование...

Волшебник никогда не задерживается, он всегда приходит вовремя, чтобы... Рассказать про представление в импульсном пространстве! 🥴Что это вообще такое? В квантовой механике состояние частицы можно описать двумя способами: ✔ в координатном пространстве — где частица “живет” в точках пространства (x) — волновая функция показывает: насколько вероятно найти частицу в месте x ✔ в импульсном пространстве — где частица “живет” в значениях импульса (p) — волновая функция показывает: какой импульс (толкаемость) у частицы наиболее вероятен Это два разных взгляда на одну и ту же квантовую реальность...

Квантовая частица ведёт себя как сумасшедший голубь: размазана, прыгает, иногда сразу в двух местах, движется не по прямой, а будто пьяный. Но физику интересует не хаос сам по себе, а средняя траектория, если наблюдать много раз. И вот теорема Эренфеста говорит: Если взять средние значения положения и импульса квантовой частицы, то они будут подчиняться обычным законам Ньютона. То есть: • квантовая частица → хаос, суперпозиции, размытость • её средняя позиция → движется как обычный шарик • её средний...

Сегодня у нас с вами сразу два новых термина: Ожидаемое значение и Дисперсия. Поздним вечером четверга постараемся попроще 🎯Что такое ожидаемое значение Это средний результат измерения - как если бы ты измерил одно и то же много раз. В квантовой физике мы не можем заранее знать точный результат, но можем узнать среднее, которое получится в итоге. 📘 Ожидаемое значение — это “среднее поведение квантового мира” (когда отдельный эксперимент случайный, но среднее — предсказуемое). 🕊 Голуби упростят...

Разберём Ферми–Бозе–симметрию, но обойдемся без скучной адского матстата - оставим только суть. Мы же не хотим перетрудиться, верно? 🧩 Ферми-Бозе-что, простите? В квантовой механике важно, как ведёт себя волновая функция, если поменять две частицы местами. Просто взять и мысленно сказать: «Этот голубь — туда, тот голубь — сюда». У разных частиц при этом происходит разный эффект: • у одних волновая функция остаётся такой же — симметрия • у других знак функции меняется на минус — антисимметрия И это определяет всё их дальнейшее поведение...

В квантовом мире некоторые частицы настолько одинаковы, что ученые самодовольно считают, что даже сама Вселенная не может их различить. Вот прям Не “похожи”. Не “одинаковой марки”. А по-настоящему НЕОТЛИЧИМЫ. 📘 Электроны → полностью тождественные 📘 Фотоны → полностью тождественные 📘 Протоны в одном состоянии → тоже Если поменять их местами — ничего в состоянии Вселенной не изменится. 🧠 И что из этого? Если частицы неразличимы, то волновая функция должна учитывать это: • одни частицы любят “сидеть...

1. Что это такое (очень просто АХАХАХАХАХАХАХ) В квантовой механике система может быть не только в одном энергетическом состоянии, но и сразу в нескольких — одновременно. 📘 Это как если квант стоит одной лапой на одном этаже, а другой — на другом. ⚛️ 2. Почему это важно Если смешать разные энергии, то система начинает эволюционировать неравномерно — каждый компонент вращается по своей фазе: Разные скорости этих “вращений” приводят к Интерференции, осцилляциям и прочим «биениям» волновой функции 📘 Суперпозиция разных энергий = квантовый ритм, из которого рождаются все временные эффекты...

🧩 Каждая квантовая система (атом, электрон, голубь на пружине) может существовать в состояниях с определённой энергией. Эти состояния называются энергетическими собственными состояниями или просто eigenstates (айгенстейты). ⚛️ Почему они важны Это фундаментальные “режимы” поведения системы. Как ноты в музыке: любая мелодия может быть составлена из отдельных чистых нот. Так и в квантовой системе: 📌 любое состояние можно разложить как смесь разных энергетических состояний. 🔬 Что делает их особенными...