Язык квантовой физики странный | PHYSICS EXPLAINED

Описание: Вот как квантовые физики доносят свои идеи.

Привет, ребята! Я хотел снять видео, объясняющее некоторые обозначения, используемые квантовыми физиками для описания своих идей. Есть причина, по которой всё записывается именно так, и, на мой взгляд, интересно рассмотреть эти причины.

В видео мы увидим обозначения бра и кет, первоначально придуманные Полем Дираком. Они используются для описания волновой функции квантового состояния — по сути, всей математической информации, которую мы знаем о нашей квантовой системе, являющейся частью Вселенной, которую мы изучаем.

В обозначениях бра-кет для представления квантового состояния используется кет, причём кет отличается от бра, но математически связан с ним. Кет, представляющий квантовое состояние, также может быть записан как суперпозиция возможных результатов измерения. Например, если наша система — электрон, и мы измеряем его спин, то состояние электрона ДО измерения его спина можно записать как суперпозицию возможных результатов измерения спина — спин вверх и спин вниз. Эта суперпозиция математически записывается путём сложения состояний. Числа перед каждым состоянием напрямую связаны с вероятностью обнаружения системы в этом состоянии при измерении.

После того, как мы проводим измерение, система коллапсирует в ОДНО из возможных состояний, соответствующих результатам измерения – мы никогда не обнаруживаем, что она находится в суперпозиции. Существуют и другие тонкие эффекты, которые говорят нам о том, что квантовая система может существовать в суперпозиции состояний, но при измерении система вероятностно коллапсирует в одно из возможных состояний, соответствующих результатам измерения. Это называется коллапсом волновой функции.

Мы также видим, что квантовые состояния можно очень точно описать векторами в абстрактном математическом пространстве, известном как гильбертово пространство. Квантовые состояния демонстрируют определённое математическое поведение, очень похожее на поведение векторов в реальном пространстве. Кроме того, мы можем использовать гильбертово пространство для представления состояния любой квантовой системы, даже находящейся в суперпозиции состояний, одним вектором. Довольно интересно, правда?

Ребята, я знаю, что в этом видео много фонового шума. Мне очень жаль, но, в конце концов, я живу с семьёй, и у них есть полное право говорить у себя дома, лол. В следующий раз я постараюсь найти время, когда на заднем плане не будет столько шума, чтобы снять видео.

Дайте знать, какие видео вы хотели бы увидеть от меня в следующий раз!

Подписывайтесь на меня в Instagram @parthvlogs — я планирую выложить там пару видеоблогов на IGTV ближе к концу года. До следующего видео, увидимся!