kwantowomechaniczne

Kwantowomechaniczne odnosi się do opisu systemów na poziomie kwantowym. W tym podejściu nie da się precyzyjnie określić wszystkich właściwości jednocześnie; stan układu opisuje się funkcją falową lub wektorem w przestrzeni Hilberta, a obserwablami są operatory. Kluczowe cechy to superpozycja stanów, interferencja i probabilistyczny charakter wyników pomiarów.

Formalizm kwantowomechaniczny opiera się na stanach kwantowych, operatorach obserwabli i dynamice opisanej równaniem Schrödingera (dla układów nie-relatywistycznych). Funkcja falowa ψ zawiera pełne informacje o układzie, a jej kwadraty dają prawdopodobieństwa wyników pomiarów zgodnie z regułą Born. Pomiary związane z obserwablami prowadzą do kolapsu funkcji falowej lub są interpretowane różnie w zależności od przyjętej ontologii.

Najważniejsze zjawiska to superpozycja, interferencja i splątanie; układ może być w stanie pośrednim między podstawowymi stanami. Nieoznaczoność Heisenberga wyraża ograniczenia w równoczesnym określaniu pewnych par własności, na przykład pozycji i pędu.

Zastosowania kwantowomechaniczne obejmują chemię kwantową, fizykę ciała stałego, fotonikę i informatykę kwantową. Dzięki nim oblicza się właściwości molekuł, projektuje materiały i rozwijają technologie kwantowe, takie jak komputery kwantowe, czujniki i kryptografia.

Historia mechaniki kwantowej obejmuje prace Plancka, Einsteina i Bohr na przełomie XIX–XX wieku oraz formalizm Schrödingera, Heisenberga i Diraca, który doprowadził do obecnego stanu wiedzy. Mechanika kwantowa stanowi część szerszego obrazu fizyki, opisującego mikroskopijną rzeczywistość.