1748119
Hệ hai trạng thái lượng tử
https://vi.wikipedia.org/wiki?curid=1748119
Title: Hệ hai trạng thái lượng tử
Trong cơ học lượng tử, một hệ hai trạng thái là một hệ có 2 trạng thái lượng tử khả thi, ví dụ spin của một hạt spin-1/2 như electron có thể nhận giá trị +"ħ"/2 hoặc −"ħ"/2, với "ħ" là hằng số Planck rút gọn.Một ví dụ thường được nghiên cứu trong vật lý nguyên tử, là sự thay đổi trạng thái của nguyên tử từ bình thường sang trạng thái kích thích.
Các tính chất vật lý của hệ hai trạng thái trong cơ học lượng tử là tầm thường nếu 2 trạng thái có năng lượng bằng nhau. Tuy nhiên nếu có sự chênh lệch về năng lượng thì động lực học không tầm thường có thể diễn ra.
Động lực học cho toán tử Hamilton không phụ thuộc thời gian.
Nếu đặt formula_1 là Toán tử Hamilton không phụ thuộc thời gian, formula_2 và formula_3 là 2 trạng thái năng lượng riêng của hệ, với các giá trị riêng là formula_4 và formula_5.
Bất kỳ trạng thái formula_6 nào của hệ cũng có thể viết dưới dạng chồng chập lượng tử của các trạng thái riêng của năng lượng; ví dụ tại formula_7 ta có:
với formula_9 và formula_10 là các hệ số phức.
Tại một thời điểm sau đó formula_11, các trạng thái năng lượng riêng formula_2 và formula_13 sẽ biến đổi thành formula_14 và formula_15, do đó
Mỗi hệ hai trạng thái có một tần số góc cho bởi công thức
trong đó "E"b &gt; "E"a.
Các tính chất vật lý của hệ hai trạng thái rất hữu dụng khi áp dụng vào các hệ đa trạng thái chỉ có đủ năng lượng để kích thích 2 trạng thái thấp nhất, kết quả là tạo ra một hệ hai trạng thái. Trong thực tế, rất khó để nhận diện một hệ hai trạng thái thực thụ; thường chỉ đơn thuần là các hệ có chu trình năng lượng cô lập 2 trạng thái cụ thể.