Смешанное состояние ( смесь состояний ) — состояние квантовомеханической системы, в котором не задан максимально полный набор независимых физических величин, определяющих состояние системы, а определены лишь вероятности ${\displaystyle w_{1},w_{2},\ldots }$ ( ${\displaystyle \sum w_{i}=1}$ ) нахождения системы в различных квантовых состояниях, описываемых волновыми функциями ${\displaystyle \psi _{1},\psi _{2},\ldots }$ . Таким образом, в отличие от чистого состояния , смешанное состояние не описывается одной волновой функцией, а описывается матрицей плотности .

Примерами смешанных состояний могут служить:

• неполяризованный пучок частиц;
• газ в термостате .

Среднее значение какой-либо физической величины ${\displaystyle A}$ (которой соответствует оператор) в смешанном состоянии определяется следующим образом:

${\displaystyle {\bar {A}}=\sum _{i}w_{i}A_{i},\ \ A_{i}=\int \psi _{i}^{*}(x)~{\hat {A}}~\psi _{i}(x)dx}$

В смешанном состоянии, в отличие от суперпозиции состояний , различные квантовые состояния не интерферируют между собой, так как при определении среднего складываются не волновые функции, а средние значения.

См. также

• Квантовая запутанность

Ссылки

• — статья из Физической энциклопедии