kvantumállapotvektor

Kvantumtillståndsvektorn, ofta betecknad med den grekiska bokstaven psi (|ψ⟩), är en central matematisk beskrivning inom kvantmekaniken. Den representerar det fullständiga tillståndet för ett kvantmekaniskt system. Till skillnad från klassisk mekanik, där ett systems tillstånd definieras av dess exakta position och rörelsemängd, beskriver tillståndsvektorn sannolikhetsamplituder för alla möjliga mätbara utfall.

Tillståndsvektorn är ett element i ett komplext vektorrum, känt som Hilbertutrymmet. Dess norm är alltid 1, vilket återspeglar det faktum att sannolikheten att finna systemet i något av dess möjliga tillstånd är 1. När en mätning utförs på ett kvantmekaniskt system "kollapsar" tillståndsvektorn till ett av de möjliga utfallens tillstånd, med en sannolikhet som ges av kvadraten på amplituden för det tillståndet.

Utvecklingen av tillståndsvektorn över tid styrs av Schrödingerekvationen. Denna ekvation är den kvantmekaniska motsvarigheten till Newtons rörelselagar i klassisk mekanik. För isolerade system är utvecklingen deterministisk, men själva mätprocessen är sannolikhetsmässig. Tillståndsvektorn ger all den information som är tillgänglig om ett kvantmekaniskt system vid en given tidpunkt.