Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Современная наука и исследования

МОМЕНТ ИМПУЛЬСА В КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ

А.С Калилаев, Нилуфар Уразбаева

Published Jan 12, 2025• 0 citations
OpenAlex

Abstract

В статье рассматривается понятие момента импульса в квантовой механике, являющееся фундаментальной характеристикой микрочастиц. Описываются операторы момента импульса, их квантование и коммутационные соотношения. Особое внимание уделено различию между орбитальным моментом импульса, возникающим вследствие движения частицы в пространстве, и спином — внутренним моментом импульса, не связанным с пространственным положением. Приводятся собственные значения операторов момента импульса и проекции на оси, обсуждаются их физические интерпретации. Важное место занимают сферические гармоники как решение задач с центральными силами, а также роль момента импульса в симметриях квантовых систем.

Related papers

Двоичное представление координаты и импульса в квантовой механике

Михаил Геннадьевич Иванов, Mikhail Gennadievich Ivanov

ДВОИЧНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ КООРДИНАТЫ И ИМПУЛЬСА В КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ Для моделирования квантовой системы с непрерывными степенями свободы на квантовом компьютере, основанном на кубитах, необходимо свести непрерывные наблюдаемые (в первую очередь координаты и импульсы) к двоичным наблюдаемым.Данная задача рассматривается на основе разложения квантовых наблюдаемых в ряд по степеням двойки, аналогичный двоичному представлению вещественных чисел.Коэффициенты ряда ("цифры") при этом являются ортогональными проекторами.Исследуются соответствующие квантовомеханические операторы и соотношения между ними.Показано, что двоичное разложение квантовых наблюдаемых автоматически приводит к перенормировке некоторых расходящихся интегралов и рядов (приписыванию им конечных значений).

Теоретическая и математическая физика•Jan 1, 2018•1 citation

ОПЕРАТОРЫ В КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ

И.И. Хасанов, Р.И. Хасанова

Цель работы – учитывая, что студенты бакалавриата не имеют представление о комплексных числах и комплексных функциях, отметить, что осмысленный отбор квантово-механических операторов дает возможность получить некоторые выводы, которые невозможно предсказать, не используя математический аппарат и способствует ограничению числа постулатов, составляющих основу теории, а также – показать некоторые упрощения, ошибки(опечатки), допускаемые при рассмотрении операторов в квантовой механике и в квантовой химии. Рассмотрен минимум знаний по комплексным (мнимым) числам. Для наглядности и осознанного восприятия рассматриваемого вопроса развернуто и подробно выведен оператор импульса как для одномерного случая, так и для пространственных координат. Выведены и объяснены операторы Лапласа, Гамильтона. Рассмотрено волновое уравнение в операторной форме. Проведен анализ. Исправлены опечатки и маленькие ошибки некоторых авторов.

•Feb 25, 2022•0 citations

Собственные смеси против несобственных: на пути к кватернионной квантовой механике

Fabio Masillo, Дж Сколаричи, G. Scolarici +2 more

СОБСТВЕННЫЕ СМЕСИ ПРОТИВ НЕСОБСТВЕННЫХ: НА ПУТИ К КВАТЕРНИОННОЙ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ Операторы плотности, полученные путем вычисления частичных следов, представляют собой несобственные смеси подсистем составной физической системы, поскольку коэффициенты в выпуклых суммах, через которые они выражаются, никогда не несут интерпретации незнания.Следовательно, поставить в соответствие таким подсистемам состояния в стандартной квантовой механике проблематично (проблема подсущности).При интерпретации квантовой механики в рамках семантического реализма вместо этого предложено рассматривать несобственные смеси как истинно нечистые состояния, концептуально отличающиеся от собственных смесей.На основе этого предложения показано, что в кватернионной формулировке квантовой механики собственные и несобственные смеси могут быть представлены с помощью различных операторов плотности, и поэтому их можно различать также и с математической точки зрения.

Теоретическая и математическая физика•Jan 1, 2009•0 citations

Модельный дельта-потенциал в релятивистской квантовой механике

Александр Викторович Головин, Владимир Меерович Лагодинский

В работе рассматривается возможность применения модели дельта-потенциала в релятивистской квантовой механике, основанной на теории дифференциальных уравнений бесконечного порядка. Приводится решение релятивистской задачи о квантовых состояниях бесспиновой частицы в глубокой и узкой одномерной прямоугольной потенциальной яме. Решение сравнивается с решением краевой задачи, определённой введёнными краевыми условиями. Показано, что использование этой модели в релятивистской квантовой механике для состояний непрерывного спектра, соответствующих скоростям частицы, сравнимым со скоростью света, возможно, но приводит к результатам, существенно отличающимся от тех, которые получаются из решения задачи о состояниях частицы в пространстве с бесконечно глубокой и бесконечно узкой прямоугольной потенциальной ямой. Решение последней задачи приводит к тому, что коэффициент отражения частицы стремится к нулю, если скорость частицы стремится к скорости света. Для рассмотренной модели дельта-потенциала коэффициент отражения частицы при тех же условиях не стремится к нулю.

Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 4. Физика. Химия•Jan 1, 2014•0 citations

Пространственная локализация квантовой частицы

Алексей Юрьевич Самарин, Alexey Yur'evich Samarin

Показано, что наряду с эволюционным механизмом изменения волновой функции квантовой частицы волновое уравнение в интегральном виде содержит также и математический механизм, позволяющий описать редукцию волновой функции как физический процесс.Такое описание представлено для процесса пространственной локализации квантовой частицы при измерении её координаты и показано, что в результате взаимодействия квантовой частицы со специфическим макроскопическим объектом измерительным прибором возникает коллапс волновой функции.Математический образ этого физического явления имеет вид мгновенной редукции множества виртуальных траекторий движения квантовой частицы к их подмножеству, определяемому условиями измерения, при возникновении макроскопических изменений в приборе.В традиционной квантовой механике такой редукции должна соответствовать не эволюция вектора состояния в гильбертовом пространстве, а коллапс самого гильбертова пространства.

Вестник Самарского государственного технического университета Серия Физико-математические науки•Jan 1, 2013•0 citations

КВАНТОВЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОГОУРОВНЕВЫХ КВАНТОВЫХ СИСТЕМ

Evgeniy O. Kiktenko, А.С. Николаева, Aleksey K. Fedorov

Изучается сокращение числа операций и улучшение глубины квантовых цепей при реализации квантовых операций с использованием многоуровневых квантовых систем (кудитов). Предлагаемый подход базируется на комбинации нескольких подходов. Первый подход, в котором дополнительные уровни кубитов используются в качестве вспомогательных объектов (анцилл), базируется на общем соотношении между размерностью кудитов и топологией их связей. Второй метод использует декомпозицию многоуровневых систем на набор двухуровневых систем. Обсуждаются применения данного подхода в рамках текущих экспериментов по обработке квантовой информации.

Nanoindustry Russia•Sep 11, 2020•0 citations
В статье рассматривается понятие момента импульса в квантовой механике, являющееся фундаментальной характеристикой микрочастиц. Описываются операторы момента импульса, их квантование и коммутационные соотношения. Особое внимание уделено различию между орбитальным моментом импульса, возникающим вследствие движения частицы в пространстве, и спином — внутренним моментом импульса, не связанным с пространственным положением. Приводятся собственные значения операторов момента импульса и проекции на оси, обсуждаются их физические интерпретации. Важное место занимают сферические гармоники как решение задач с центральными силами, а также роль момента импульса в симметриях квантовых систем.
ДВОИЧНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ КООРДИНАТЫ И ИМПУЛЬСА В КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ Для моделирования квантовой системы с непрерывными степенями свободы на квантовом компьютере, основанном на кубитах, необходимо свести непрерывные наблюдаемые (в первую очередь координаты и импульсы) к двоичным наблюдаемым.Данная задача рассматривается на основе разложения квантовых наблюдаемых в ряд по степеням двойки, аналогичный двоичному представлению вещественных чисел.Коэффициенты ряда ("цифры") при этом являются ортогональными проекторами.Исследуются соответствующие квантовомеханические операторы и соотношения между ними.Показано, что двоичное разложение квантовых наблюдаемых автоматически приводит к перенормировке некоторых расходящихся интегралов и рядов (приписыванию им конечных значений).
Цель работы – учитывая, что студенты бакалавриата не имеют представление о комплексных числах и комплексных функциях, отметить, что осмысленный отбор квантово-механических операторов дает возможность получить некоторые выводы, которые невозможно предсказать, не используя математический аппарат и способствует ограничению числа постулатов, составляющих основу теории, а также – показать некоторые упрощения, ошибки(опечатки), допускаемые при рассмотрении операторов в квантовой механике и в квантовой химии. Рассмотрен минимум знаний по комплексным (мнимым) числам. Для наглядности и осознанного восприятия рассматриваемого вопроса развернуто и подробно выведен оператор импульса как для одномерного случая, так и для пространственных координат. Выведены и объяснены операторы Лапласа, Гамильтона. Рассмотрено волновое уравнение в операторной форме. Проведен анализ. Исправлены опечатки и маленькие ошибки некоторых авторов.
СОБСТВЕННЫЕ СМЕСИ ПРОТИВ НЕСОБСТВЕННЫХ: НА ПУТИ К КВАТЕРНИОННОЙ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ Операторы плотности, полученные путем вычисления частичных следов, представляют собой несобственные смеси подсистем составной физической системы, поскольку коэффициенты в выпуклых суммах, через которые они выражаются, никогда не несут интерпретации незнания.Следовательно, поставить в соответствие таким подсистемам состояния в стандартной квантовой механике проблематично (проблема подсущности).При интерпретации квантовой механики в рамках семантического реализма вместо этого предложено рассматривать несобственные смеси как истинно нечистые состояния, концептуально отличающиеся от собственных смесей.На основе этого предложения показано, что в кватернионной формулировке квантовой механики собственные и несобственные смеси могут быть представлены с помощью различных операторов плотности, и поэтому их можно различать также и с математической точки зрения.
В работе рассматривается возможность применения модели дельта-потенциала в релятивистской квантовой механике, основанной на теории дифференциальных уравнений бесконечного порядка. Приводится решение релятивистской задачи о квантовых состояниях бесспиновой частицы в глубокой и узкой одномерной прямоугольной потенциальной яме. Решение сравнивается с решением краевой задачи, определённой введёнными краевыми условиями. Показано, что использование этой модели в релятивистской квантовой механике для состояний непрерывного спектра, соответствующих скоростям частицы, сравнимым со скоростью света, возможно, но приводит к результатам, существенно отличающимся от тех, которые получаются из решения задачи о состояниях частицы в пространстве с бесконечно глубокой и бесконечно узкой прямоугольной потенциальной ямой. Решение последней задачи приводит к тому, что коэффициент отражения частицы стремится к нулю, если скорость частицы стремится к скорости света. Для рассмотренной модели дельта-потенциала коэффициент отражения частицы при тех же условиях не стремится к нулю.
Показано, что наряду с эволюционным механизмом изменения волновой функции квантовой частицы волновое уравнение в интегральном виде содержит также и математический механизм, позволяющий описать редукцию волновой функции как физический процесс.Такое описание представлено для процесса пространственной локализации квантовой частицы при измерении её координаты и показано, что в результате взаимодействия квантовой частицы со специфическим макроскопическим объектом измерительным прибором возникает коллапс волновой функции.Математический образ этого физического явления имеет вид мгновенной редукции множества виртуальных траекторий движения квантовой частицы к их подмножеству, определяемому условиями измерения, при возникновении макроскопических изменений в приборе.В традиционной квантовой механике такой редукции должна соответствовать не эволюция вектора состояния в гильбертовом пространстве, а коллапс самого гильбертова пространства.
Изучается сокращение числа операций и улучшение глубины квантовых цепей при реализации квантовых операций с использованием многоуровневых квантовых систем (кудитов). Предлагаемый подход базируется на комбинации нескольких подходов. Первый подход, в котором дополнительные уровни кубитов используются в качестве вспомогательных объектов (анцилл), базируется на общем соотношении между размерностью кудитов и топологией их связей. Второй метод использует декомпозицию многоуровневых систем на набор двухуровневых систем. Обсуждаются применения данного подхода в рамках текущих экспериментов по обработке квантовой информации.