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量子物理
第十二篇 量子纠缠、薛定谔的猫与相对论
薛定谔猫态
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更新:
2025-11-11 16:21
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薛定谔猫态
12.3 "薛定谔猫态"在哪里? "薛定谔猫"是薛定谔于1935年提出的有关猫的生和死叠加态的著名思想实验,试图将微观领域量子行为与宏观世界的事实相联系. 1.薛定谔猫的思想实验 在一个封闭箱子里,有一只活猫、放射性物质及一毒药瓶,瓶子开关用一个放射性原子控制. 当原子核处于激发态 $|\uparrow\rangle$ 时,毒药瓶未被打开,猫必然是活的;当原子核有一定概率跃迁至基态 $|\downarrow\rangle$ 时,将发射 $\gamma$ 光子,从而开启毒药瓶,毒药释放,必将猫毒死.这就相当于本章 12.1 节中的式(12.2):由两个电子组成的纠缠态,当发现一个电子朝上,叠加态瞬间坍缩,另一个电子必然朝下;反之亦然.于是,薛定谔用如下波函数描述此种纠缠态: $$ |\psi\rangle=a|\uparrow\rangle \mid \text { 活猫 }\rangle+b|\downarrow\rangle \mid \text { 死猫 }\rangle, \quad|a|^2+
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