ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы К главе II. Чистые и смешанные ансамбли из "Динамика и информация " В книгах и статьях по квантовой теории довольно часто встречается утверждение, что квантовая механика является статистической теорией все, что она может предсказать, это якобы вероятности тех или иных событий, или результатов измерений. Такое утверждение, хотя и правильное, находится в сильном контрасте с тем фактом, что вычисленные в рамках квантовой теории константы имеют потрясающую точность и находятся в блестящем согласии с экспериментами. [c.352] Встречается также утверждение, что вся информация о квантовой системе содержится в матрице плотности. Тем самым создается впечатление, что все квантовые системы по отношению к измерительным приборам, т.е. к внешнему миру, всегда оказываются представителями смешанных ансамблей. В связи со всеми этими утверждениями хотелось бы дать некоторые разъяснения по поводу той точки зрения, которая принята в данной книге. Она состоит в следующем. [c.352] Согласно (368) нормировка ( -функции не имеет никакого значения. Не имеет значения и постоянный фазовый множитель ехр(1а), который может быть добавлен к ф х). Более того, если оператор L относится к некоторой не очень широкой области пространства, то при заданном Ц волновая функция может быть исчезающе мала вдали от данной области. Другими словами, пакетизация волновой функции может не сказываться на значении физической величины Ь). Именно этот факт и означает, что мы придаем ( -функции чисто информационный смысл. Можно сказать, что волновая функция представляет собой физический объект, гораздо более тонкий по сравнению с обычными физическими полями. [c.353] Во-вторых, я считаю, что у одной единственной квантовой системы никаких объективно существующих смешанных ансамблей нет. Каждый квантовый объект, каждое физическое тело имеет в данный момент только одну единственную волновую функцию. В этом смысле все объективно существующие волновые функции соответствуют чистым состояниям (их можно называть ансамблями, но в этом большого смысла нет). [c.353] В-третьих, волновые функции в общем случае являются случайными функциями. Только в специфических условиях изолированных квантовых систем волновые функции детерминированы и подчиняются уравнению Шрёдингера. При любой открытости квантовой системы, т.е. при соприкосновении ее с внешним окружением, волновая функция становится случайным объектом даже слабая открытость системы может приводить к событиям , т.е. к случайным квантовым скачкам . [c.353] Именно по той причине, что волновая функция является случайной, появляется возможность и целесообразность введения в рассмотрение смешанных ансамблей. Смешанный ансамбль — это способ статистического описания квантовой системы. Смешанные ансамбли удобно вводить в тех случаях, когда возникает необходимость статистического, т.е. усредненного описания физических свойств квантового объекта. [c.353] Таким образом, именно чистая волновая функция (чистый ансамбль) является объективной реальностью в каждый момент времени, а смешанный ансамбль представляет собой вспомогательный теоретический инструмент, удобный для статистического описания. [c.354] Вернуться к основной статье