kvantiserte

Kvantiserte er et adjektiv som beskriver en størrelse som bare kan anta et begrenset sett av verdier, i motsetning til en kontinuerlig mengde. Begrepet opptrer spesielt i kvantemekanikk, der løsninger av bølgeligninger fører til diskrete egneverdier og dermed diskrete energinivåer, momentanverdier og andre størrelser. Fenomenet ble sentralt i utviklingen av moderne fysikk gjennom Plancks løsning av svarte-kroppsstråling, Bohrs modell av atomet og den påfølgende kvantemekanikken.

I fysikk er kvantisering tydelig i mange systemer. Elektroners energi i atomer er kvantisert: tillatte energinivåer er diskré og elektroniske overganger mellom disse nivåene gir spektrallinjer. Photons energi er kvantisert og gitt av E = hf, der h er Plancks konstant og f er frekvensen. Vinkellmomentet og spin er også kvantisert, ofte i enheter av hbar. For eksempel har den enkle kvanteharmoniske oscillator energinivåer E_n = (n + 1/2) hbar omega. Kvantisering understøtter også moderne teknologier som kvanteberegning og kvantesensorer basert på superlederqubits og kvantepunkter.

Kvantisering manifesterer seg også i måleteknikk og signalbehandling. Når et analogt signal konverteres til digitalt, blir amplituden kvantisert til et begrenset antall nivåer, noe som innfører kvantiseringsfeil. Dette er grunnlaget for nesten all digital representasjon av lyd, bilde og kommunikasjonsprosesser.

Kvantisering er mest tydelig på mikroskopisk nivå, men den prinsippet ligger også til grunn for en rekke fenomener og teknologier som preger moderne naturvitenskap og ingeniørkunst. Se også kvantisering.