Tuesday, March 24, 2015

波包就是一个准定域性的“粒子”,波包的速度被看成是粒子的速度——这个速度就是前面的群速度。波包中具有不同波长的波具有不同的运动速度,随着时间的推移这些波一定会扩散,即使开始时波包的范围很小也会扩散到很大的空间中去

波包就是一个准定域性的“粒子”,波包的速度被看成是粒子的速度——这个速度就是前面的群速度。

群速度与相速度  

2009-03-06 16:01:15|  分类: 固体物理 |  标签: |举报 |字号 订阅



本文转自http://sciscape.org/smf/index.phpPHPSESSID=5ba0b22c45eabfa90b4194f36ad529ac&topic=16393.msg34870
单色平面波相速度 表示相位传播的速度,对于真实的物理问题,理想的单色平面波是不存在的,我们用波包表示“真实”的波,波包是一系列不同波失的单色平面波的迭加 群速度(group velosity)表示波包形状(包络线)传播的速度:只有“波形”发生变化,才能携带有效的信息,因此只有波包的群速度可代表信号传播的速度。在量子力学中,群速度也对应为粒子运动的速度,它是小于光速c的。而相速度则可以超过光速c,但这并不与狭义相对论矛盾,因为光速仍然是最快的通讯速度.
    为什么要提群速度和相速度?因为这牵涉到量子纠缠态。其“量子纠缠”是指不论两个量子间距离多远,一个量子的变化都会影响另一个量子的现象,即两个量子之间不论相距多远,还是彼此之间存在相互联系的。两个量子之间的纠缠也会因传播距离的增加而不断退化,其纠缠数量也会随之越来越少,但是不会是零。量子纠缠态的观念起源于薛定谔关于“活猫-死描”佯谬的讨论,其进一步的发展与描述量子定域性的EPR(爱因斯坦-波多尔斯基-罗森)问题相联系。最后Bell證明了定域性原理和量子力學是不相容的,这就是所謂的Bell定理。

最早应该是1993年美国物理学家贝尼特等人提出了“量子态隐形传输”(就是量子态的传输不是在我们通常的空间进行,瞬时地使量子态从甲地传输到乙地[实际上是甲地量子的量子态信息被提取瞬时地在乙地量子上再现],这种量子信息的传递是不需要时间的,是真正意义的超距作用)的方案。
量子力学的非定域性表明了,量子力学在总体上更像是一个“波动力学”,尽管其中不泛粒子性的语言。波包就是一个准定域性的“粒子”,波包的速度被看成是粒子的速度——这个速度就是前面的群速度。


波包 - 术语解释  


2009-01-11 17:10:05|  分类: 学术类 |  标签: |举报 |字号 订阅



 
是由若干种以至无限多种谐波叠加而成的,往
往仍然是非局域性的。但是,在特定条件下,叠加后的波有
可能是局域性的,犹如被某种曲面包裹住那样。这种局域性
的波就叫做“波包”。
    波包的局域性并不是很严格的。人们在收听广播时接收
到的是电台发来的电磁波,电台总有停播的时候,所以这种
电磁波肯定是局域性的,但习惯上不把这种局域性的波称为
波包。在量子力学里,薛定谔所说的波包是指微观粒子,其
尺寸就是粒子的尺寸。如果用波函数来描述它,那么就会发
现,波函数在任意大的范围内都不会严格等于零。这时的所
谓“局域”,实际上是指“主要分布区域”。
    从数学形式上看,k和x在波函数里是处于完全平等的
地位,所以波的概念不是坐标空间里特有的。坐标空间的波
在k空间里(或动量空间里)仍然是波,k空间里也有波包.在量子力学中分析可以知道波包的运动速度vg=V,但是dvg/dk不等于0,这就是说随着波包中具有不同波长的波具有不同的运动速度,随着时间的推移这些波一定会扩散,即使开始时波包的范围很小也会扩散到很大的空间中去。所以从这里可以看到Schrodinger把电子波认为是一个波包,并且认为波包的大小就是电子的大小是不正确的,同时从另一各方面来看,对于电子处于三维空间的波包也应该是三维的,也就是说不同方向上测量到的电子的大小也是不一样的可是对于电子的衍射试验可以测量的电子的不同方向的大小和质量都是一样的。

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