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[quote="Aruna"][quote="Aruna"][quote="Corbi"][quote="Aruna"] ja genau, damit können Sie den zwischen ein Bra und ein Ket packen und er kann sowohl nach rechts, wie auch nach links wirken[/quote] nein! Der Operator wirkt immer nach rechts! Er ist ist eine Abbildung vom Hilbertraum in den Hilbertraum. Man kann zwar auch direkt eine Wirkung auf einen Bra Vektor definieren aber das ist nutzlos und stiftet nur Verwirrung.[/quote] was unterscheidet meine Aussage von dieser Definition? [quote="Corbi"] [latex]A[/latex] is definiert durch [latex] \left< Af | g \right> =\left< f | A^*g \right> [/latex]. Für einen selbstadjungierten Operator gilt [latex]A=A^*[/latex] [/quote] bzw. kann ich die nicht auch so schreiben? [latex]\left< f |A| g \right> = \left<A f |g \right>[/latex][/quote] [quote="TomS"] V [b]links[/b] hineinzuziehen, ist Quatsch; es suggeriert, V wirke auf den Zustand n'l'm', aber physikalisch ist es ja gerade andersrum: die Wechselwirkung wirkt auf den ursprünglichen Zustand nlm. [/quote] 1.) Wenn ich einen Operator nicht nach links auf ein bra wirken lassen kann, wie beweise ich dann in der Dirac-Notation, dass ein selbstadjungierter Operator nur reelle Eigenwerte hat? 2.)"wirkt" ein Operator in der Spektraldarstellung nicht irgendwie nach beiden Seiten, in dem seine kets mit den bras und seine bras mit den kets Skalarprodukte bilden?[/quote]
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TomS
Verfasst am: 31. Jan 2025 16:02
Titel:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Bedeutet das, dass Q und H die selben Eigen-Vektoren haben, aber nicht die selben Eigen-Werte dazu?
Das bedeutet, man kann eine Basis finden, in der jeder Basisvektor Eigenvektor sowohl zu H als auch zu Q ist.
Die Eigenwerte zu H und Q müssen im Allgemeinen nichts miteinander zu tun haben – siehe z.B. die Energie zu H sowie die elektrische Ladung zu Q.
MBastieK
Verfasst am: 31. Jan 2025 15:51
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Bedeutet das, dass Q und H die selben Eigen-Vektoren haben, aber nicht die selben Eigen-Werte dazu?
Nette Grüsse
TomS
Verfasst am: 31. Jan 2025 13:50
Titel:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Kennen Sie das Noether-Theorem?
Ja.
Es verbindet Erhaltungs-Größen mit Symmetrien, gegenseitig.
Eigen-Räume bzw. Entartung sind ein starker Hinweis (wenn nicht sogar ein Beweis), dass eine Symmetrie und somit eine Erhaltungs-Größe im Spiel ist.
Jein.
Eigenräume sind sozusagen die Konsequenz bzw. indirektes Indiz der Symmetrie. Tatsächlich manifestiert sich dies bereits auf Ebene der Operatoren.
In Kürze:
Ein quantenmechanisches System weist eine kontinuierliche Symmetrie auf, wenn eine erhaltene Ladung Q existiert, d.h. wenn Q mit dem Hamiltonian H vertauscht:
Das entspricht letztlich einer Poisson-Klammer in der klassischen Mechanik.
Damit ist es möglich, eine Basis des Hilbertraumes zu finden, bei der jeder Basisvektor zugleich Eigenvektor zu H und Q ist.
Jede derartige erhaltene Ladung Q generiert eine Symmetrietransformation
für einen kontinuierlichen, reellen Parameter theta, die auf den Zuständen wirkt. Da Q mit H vertauscht, gilt auch
d.h. H ist invariant unter der Symmetrie.
Für Eigenzustände mit Eigenwerten q zu Q
gilt unter Zeitentwicklung vermöge
wiederum aufgrund des Vertauschens
d.h. Eigenzustände zu einem bestimmten Eigenwert q bleiben Eigenzustände. Die Ladung bleibt unter Zeitentwicklung U erhalten, U mischt keine anderen Zustände bei.
Dies gilt trivialerweise für die Energie eines abgeschlossenen Systems, da dann H mit Q identifiziert wird und
gilt.
Zusammenfassend: liegt ein derartiges System in einem bestimmten Unterraum zu H und einem Unterraum zu Q, so rotiert weder Omega das System aus dem Unterraum zu H hinaus, noch U aus dem Unterraum zu Q.
Kennt man die Matrix-Darstellungen der Generatoren einer Lie-Gruppe, z.B. die Pauli-Matrizen für die SU(2), die Generatoren der SO(3), irgendetwas anderes ... und deren Vertauschungsrelationen
so gehören zu einem quantenmechanischen System, das diese Symmetrie aufweist, entsprechende Operatoren mit exakt denselben Vertauschungsrelationen.
Auch das entspricht der Poisson-Klammer der klassischen Mechanik.
Erst jetzt kommen entartete Eigenräume ins Spiel:
Falls nun eine kompliziertere kontinuierliche Symmetrie wie die SO(3) für Rotationen oder irgendetwas anderes vorliegt, dann kann man Eigenzustände gemäß den Darstellungen der Lie-Gruppe klassifizieren, d.h. man hat z.B. mit i = 1, 2, 3
wobei ich jetzt L für die Drehimpulsoperatoren schreibe, damit das konkret wird.
Der Hilbertraum des Systems kann dann gemäß der irreduziblen Darstellungen der jeweiligen Lie-Gruppe zerlegt werden. D.h. er zerfällt im eine Summe paarweiser orthogonaler Unterräume, wobei jeder Unterraum eine Darstellung der Gruppe entspricht.
Das Vorliegen derartiger Unterräume ist jedoch nicht notwendige Voraussetzung für das Vorliegen einer Symmetrie. Betrachtet man ein eindimensionales, translationsinvariantes System, so entspricht der Impulsoperator P der oben eingeführten Ladung Q, der Impuls p wäre der Eigenwert, jeder Unterraum ist aber eindimensional (auf der reellen Zahlengerade ist das mathematisch heikel, das Beispiel funktioniert aber auch, wenn man diese zu einer Kreislinie kompaktifiziert)
Soweit für's erste.
MBastieK
Verfasst am: 31. Jan 2025 11:51
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Kennen Sie das Noether-Theorem?
Ja.
Es verbindet Erhaltungs-Größen mit Symmetrien, gegenseitig*.
Eigen-Räume bzw. Entartung sind ein starker Hinweis (wenn nicht sogar ein Beweis), dass eine Symmetrie und somit eine Erhaltungs-Größe im Spiel ist.
Edit:
*d.h. mit
materieller Äquivalenz
, meinem Verständnis nach.
Nette Grüsse
TomS
Verfasst am: 31. Jan 2025 06:14
Titel:
Kennen Sie das Noether-Theorem?
MBastieK
Verfasst am: 30. Jan 2025 22:17
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Das kommt auf die Symmetriegruppe an.
...
Das ist aber keine logische Notwendigkeit, genausowenig wie die elliptischen Bahnen der Planeten eine logische Notwendigkeit der Newtonschen Theorie sind. Umgekehrt hat Newton das Gravitationspotential so konstruiert, dass dieses die elliptischen Bahnen reproduziert. Das Konstruktionsprinzip unserer Theorien wurde über die Jahrhunderte verfeinert, jedoch im Kern unverändert geblieben.
Also ist es defintiv nie eine Äquivalenz-Beziehung und nur in manchen Fällen eine Implikations-Beziehung?
Edit:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Evtl. verstehe ich aber auch die Frage nicht.
Ups. Zu spät gesehen.
Nette Grüsse
TomS
Verfasst am: 30. Jan 2025 21:56
Titel:
Ich habe den Beitrag erweitert.
Evtl. verstehe ich aber auch die Frage nicht.
MBastieK
Verfasst am: 30. Jan 2025 21:52
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Das kommt auf die Symmetriegruppe an.
D.h. es gibt Fälle, wo es eine Äquivalenz-Beziehung ist und andere Fälle, wo es nur eine Implikations-Beziehung ist?
Nette Grüsse
TomS
Verfasst am: 30. Jan 2025 21:39
Titel:
Das kommt auf die Symmetriegruppe an.
Die symmetrische Gruppe der Permutationen von n identischen Objekten ist
immer
trivial implementiert. Den jeweils n! Permutationen entspricht immer nur ein
realen Zustand
, nicht n! identischen Zuständen; das wissen wir schon aus der klassischen statistischen Mechanik.
Für kontinuierliche Liegruppen (Translationen, Rotationen) oder diskrete Ausprägungen (z.B. diskrete Kristallgitter) sind üblicherweise die Darstellungen der Gruppe als Multiplets der Zustände
realisiert
.
Dies gilt beispielsweise für die Zustände bzw. Spektren in Atomen, Isospin in der Kernphysik bzw. QCD, Blochwellen in der Festkörperphysik …
Das ist aber
keine logische Notwendigkeit
, genausowenig wie die elliptischen Bahnen der Planeten eine logische Notwendigkeit der Newtonschen Theorie sind. Umgekehrt hat Newton das Gravitationspotential so konstruiert, dass dieses die elliptischen Bahnen
reproduziert
. Das Konstruktionsprinzip unserer Theorien wurde bzgl. der Symmetrien über die Jahrhunderte verfeinert, ist jedoch im Kern unverändert geblieben.
MBastieK
Verfasst am: 30. Jan 2025 20:09
Titel:
Gibt es eine logische Äquivalenz-Beziehung zwischen (dem Prinzip der) Symmetrie-Gruppen und der Entartung (bzw. Eigen-Räumen), oder nur ein Implikations-Beziehung?
Nette Grüsse
TomS
Verfasst am: 30. Jan 2025 06:37
Titel:
@Aruna –
Das Skript von Borghini schaue ich mir noch genauer an.
Die ersten Postulaten in II.2 sind teilweise überholt bzw. problematisch, auch wenn man nur eine Wahrscheinlichkeitsinterpretation der Quantenmechanik im Sinn hat. Aber er bessert ja später nach.
Letztlich handelt es sich um eine Vermengung zweier Problemstellungen:
Erstens muss man eine verständliche Einführung in die Quantenmechanik lehren, die für die bekannten und zukünftigen Anwendungen praktisch handhabbar ist. Zweitens sollte man der Tatsache Rechnung tragen, dass gewisse fundamentale Fragestellungen unverstanden sind, beziehungsweise dass hierzu kein Konsens existiert (dies hat nur bedingt etwas mit der Interpretation zu tun). Beides zusammen ist natürlich ein Spagat. Selbstverständlich kann man nicht erwarten, dass eine abschließende und fundamental gesicherte Darstellung präsentiert wird, wenn diese schlicht nicht existiert. Man darf jedoch erwarten, dass diese Problematik zumindest am Rande thematisiert wird!
MBastieK
Verfasst am: 29. Jan 2025 23:44
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
könnte man damit nicht vielleicht diesen im Verschränkungsthread artikulierten Anspruch erfüllen?:
Ja, sieht nach einem recht guten PDF aus.
Nette Grüsse
Aruna_Gast
Verfasst am: 29. Jan 2025 23:23
Titel:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
physik.uni-bielefeld.de/~borghini/Teaching/Theorie-II_17/05_18.pdf
Hier mal die übergeordnete Seite dazu und das vollständige PDF.
physik.uni-bielefeld.de/~borghini/Teaching/Theorie-II_17/
physik.uni-bielefeld.de/~borghini/Teaching/Theorie-II_17/QM-I.pdf
könnte man damit nicht vielleicht diesen im Verschränkungsthread artikulierten Anspruch erfüllen?:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Sobald Implikationen drin sind(, die man selbst tätigen kann,) ist es für mich kein Minimum mehr. Ich persönlich erwarte beim Minimun Axiome und grundlegende Informationen*, die erkenntnisreiche und anschauliche Rückschlüsse und Schlussfolgerungen zulassen, die einen guten Überblick erschaffen.
hier die grundlegenden Postulate (ist ja so was ähnliches wie Axiome) der QM auf drei Seiten:
physik.uni-bielefeld.de/~borghini/Teaching/Theorie-II_17/05_16.pdf
Dazu noch die grundlegende Lineare Algebra auf 14 Seiten, davon sechs Seiten zur Dirac-Notation:
physik.uni-bielefeld.de/~borghini/Teaching/Theorie-II_17/05_16.pdf
Aruna_Gast
Verfasst am: 29. Jan 2025 23:05
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Von Neumann führt Zeigerzustände wie |zeigt Spin-up〉ein, obwohl es sich natürlich um eine Klasse von Zuständen handelt, also einen unendlich-dimensionalen Teilraum, nicht um exakt einen eindimensionalen Zustand.
okay, das passt m.E. zu dem anderen Thema Dreifachspalt und "Kollaps" auf einem Unterraum statt auf ein "Teilchen".
TomS hat Folgendes geschrieben:
Man tut so, als ob der Spin eine Messgröße wäre; praktisch liegt bei Stern-Gerlach u.v.a.m. aber eine (unscharfe) Ortsmessung vor.
ich hab mal elektrische Widerstände gemessen, und so getan, als handele es sich um Temperaturen...
TomS hat Folgendes geschrieben:
Im Falle von Photonen soll auf den Eigenraum des Messergebnisses projiziert werden, also z.B. auf |Polarisation-links 〉: Wurde ein Photon registriert, ist es aber weg (!) und hat keine Polarisation mehr, man müsste also auf |kein Photon〉projizieren – was natürlich Käse ist. Wurde es nicht registriert, jedoch sein verschränkter Partner, kennt man darüber indirekt die Polarisation und projiziert darauf – obwohl am überlebenden Photon gerade nichts (!) gemessen wurde.
Ja, Photonen sind da etwas empfindlich bzw. flüchtig....
Aber auch das erinnert mich an den anderen Thread: daraus, dass man etwas nicht misst (Quantenobjekt am linken Spalt) bzw. gerade keine Wechselwirkung stattfindet, wird der Zustand des Quantenobjekts auf einen Teilraum projiziert.
Das lässt für mich die Vorstellung, das Ganze hätte etwas mit Information im Sinne von Kenntnis über das System zu tun, attraktiver erscheinen.
TomS hat Folgendes geschrieben:
Es funktioniert halt irgendwie im Sinne von "shut up a calculate". Darüberhinaus existierten zwar diverse Ansätze, aber einen konsistenten Eingang in Lehrbücher haben die wenigsten gefunden.
Geht das hier vielleicht in die Richtung?
physik.uni-bielefeld.de/~borghini/Teaching/QMplus21/
Zitat:
Prerequisites: Basic knowledge in Quantum Mechanics!
TomS
Verfasst am: 29. Jan 2025 18:53
Titel:
👍
MBastieK
Verfasst am: 29. Jan 2025 16:36
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
https://www.physik.uni-bielefeld.de/~borghini/Teaching/Theorie-II_17/05_18.pdf
Hier mal die übergeordnete Seite dazu und das vollständige PDF.
https://www.physik.uni-bielefeld.de/~borghini/Teaching/Theorie-II_17/
https://www.physik.uni-bielefeld.de/~borghini/Teaching/Theorie-II_17/QM-I.pdf
Nette Grüsse
TomS
Verfasst am: 29. Jan 2025 09:25
Titel:
Messgerät und Umgebung sind makroskopische Systeme, die den Gesetzen der Quantenmechanik gehorchen, jedoch ignoriert werden.
Generell sind die Quantenobjekte idealisierte Entitäten, die tatsächlichen Gegebenheiten in einem Detektor dagegen kollektive Phänomene aller beteiligten Freiheitsgrade.
Von Neumann führt Zeigerzustände wie |zeigt Spin-up〉ein, obwohl es sich natürlich um eine Klasse von Zuständen handelt, also einen unendlich-dimensionalen Teilraum, nicht um exakt einen eindimensionalen Zustand.
Man tut so, als ob der Spin eine Messgröße wäre; praktisch liegt bei Stern-Gerlach u.v.a.m. aber eine (unscharfe) Ortsmessung vor.
Im Falle von Photonen soll auf den Eigenraum des Messergebnisses projiziert werden, also z.B. auf |Polarisation-links 〉: Wurde ein Photon registriert, ist es aber weg (!) und hat keine Polarisation mehr, man müsste also auf |kein Photon〉projizieren – was natürlich Käse ist. Wurde es nicht registriert, jedoch sein verschränkter Partner, kennt man darüber indirekt die Polarisation und projiziert darauf – obwohl am überlebenden Photon gerade nichts (!) gemessen wurde.
…
Es funktioniert halt irgendwie im Sinne von "shut up a calculate". Darüberhinaus existierten zwar diverse Ansätze, aber einen konsistenten Eingang in Lehrbücher haben die wenigsten gefunden.
Aruna_Gast
Verfasst am: 29. Jan 2025 06:59
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Bei der Gelegenheit darf man wieder mal darauf hinweisen, dass diese orthodoxe Lehrbuchdarstellung sich aus diversen Gründen unvollständig anfühlt, und aus verschiedenen Perspektiven kritisiert wird.
Z.B.?
TomS
Verfasst am: 28. Jan 2025 06:00
Titel:
Was du sagst, ist alles richtig:
Zunächst verwendest du den Operator zur Berechnung des Erwartungswertes.
Die naive Annahme, er würde darüberhinaus etwas "tun", ist falsch.
Stattdessen muss auf einen der beiden Eigenzustände des Operators projiziert werden; welcher das ist, verrät und aber erst die Messung.
Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
Die Frage ist, hat
darüber hinaus eine Bedeutung?
Nein.
Im Zuge der Messung ist das nur ein Zwischenergebnis.
Bei der Gelegenheit darf man wieder mal darauf hinweisen, dass diese orthodoxe Lehrbuchdarstellung sich aus diversen Gründen unvollständig anfühlt, und aus verschiedenen Perspektiven kritisiert wird.
Aruna_Gast
Verfasst am: 27. Jan 2025 22:38
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
@Aruna
–
ich verstehe deine Frage nicht
Es ging mir darum, was ein Spin-Operator auf den Zustand des Systems nach einer einzelnen Messung aussagt.
Er liefert mir den Erwartungswert für viele Messungen, aber er selbst projiziert im allgemeinen nicht den Vektor, auf den er wirkt, auf einen Eigenwert von sich.
Beispiel von oben:
Das System ist in einem Zustand
und ich führe eine Messung in x-Richtung durch.
Dazu stelle ich
in der z-Basis dar:
Ich erhalte:
Damit kann ich nun den Erwartungswert bilden:
Die Frage ist, hat
darüber hinaus eine Bedeutung?
Naiv könnte ich ja annehmen, dass durch die Messung (Anwendung des Spinoperators) der Zustand
in den Zustand
überführt wurde. Das stimmt aber nicht, da nach dem Projektionspostulat ein Eigenzustand von
vorliegen muss, der dann eine Superposition von
und |
ist.
TomS
Verfasst am: 27. Jan 2025 09:30
Titel:
@Aruna
–
ich verstehe deine Frage nicht
EDIT
Mittels der Projektoren
gilt
Das entspricht dem i-ten Spin-Operator, basisfrei.
Wegen
hat der Projektor mit +1 und -1 auch die korrekten Eigenwerte.
Wird in k-Richtung gemessen, so werden bzgl. der k-Richtung Erwartungswerte berechnet und projiziert, auch wenn der Zustand bzgl. der i-Richtung dargestellt wird.
i = z, k beliebig
Projektion auf k:
TomS
Verfasst am: 27. Jan 2025 08:22
Titel:
Betrachten wir ein Quantenobjekt in einem homogenen Magnetfeld in z-Richtung. Hamiltonian H sowie Lösung der zeitabhängigen Schrödingergleichung lauten
Der räumliche Anteil phi interessiert uns erstmal nicht, der Spinor chi kann durch ein 2-Tupel dargestellt werden.
Mit
finden wir *
Der Spinor chi kann bzgl. jeder beliebigen Richtung dargestellt werden, am einfachsten ist natürlich die z-Richtung
Um den Anschluss herzustellen:
Jetzt kann man verschiedene Dinge tun …
1. Die Zeitentwicklung eines Systems berechnen – Lösen der Schrödingergleichung
Dies
d.h.
kann man mittels der Regeln für die Pauli-Matrizen explizit berechnen *. Dabei muss natürlich unter anderem ein Spin-Operator d.h. die Pauli-Matrix auf den Spinor angewendet werden. Dies ist jedoch nur einer von mehreren Schritten, wobei die Zeitentwicklung insgesamt unitär ist, d.h. die e-Funktion eine unitäre SU(2)-Matrix liefert *. Damit bleibt der Spinor chi normiert *.
2a. Den Erwartungswert für eine Messung bestimmen
Um den Erwartungswert für die Messung des Spins in i-Richtung zu erhalten, berechnet man *
Dabei ist keine neue Normierung notwendig.
2b. Die Wahrscheinlichkeit für einen Messwert bestimmen – zusammen die Bornsche Regel
Zur Berechnung der Wahrscheinlichkeit der Messung eines bestimmten Spinwertes bezüglich einer bestimmten Richtung i benötigt man die orthogonalen Projektoren
mit der Projektoreigenschaft *
sowie deren Erwartungswerte = der entsprechenden Wahrscheinlichen *
Diese Berechnung enthält eine Projektion, eine neue Normierung ist jedoch nicht notwendig.
3. Von Neumannschen Projektionspostulat
Nehmen wir an, wir haben für eine Messung in i-Richtung, den Spinwert s erhalten und möchten nun die Zeitentwicklung nach der Messung berechnen. Nach dem von Neumannschen Projektionspostulat (im Rahmen der orthodoxen Interpretation der Quantenmechanik) projizieren wir den Zustand zum Zeitpunkt t der Messung auf den Eigenraum zum erhaltenen Messwert s, normieren diesen neu *
und berechnen davon ausgehend die weitere Zeitentwicklung für t' > t.
4. …
* sind sinnvolle Übungsaufgaben 😁
Aruna_Gast
Verfasst am: 27. Jan 2025 07:43
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
[
Kein Physiker denkt, "
ich möchte den Spin-Operator auf einen Zustandsvektor anwenden
".
Man möchte
[...]
2.
den Erwartungswert für eine Messung bestimmen
,
3.
nach einer Messung auf den entsprechenden Eigenzustand projizieren
[..]
In jedem dieser Fälle kann ein Spin-Operator auf einen Zustandsvektor wirken, das bedeutet aber jedesmal etwas anderes, und man erhält unterschiedliche Antworten auf die Frage.
2. habe ich ja oben an einem Beispiel gezeigt.
Wenn man nun den S_x -Operator auf einen Z-Eigenzustand anwendet, dreht er diesen und multipliziert in mit dem Z+-Eigenwert.
Nach dem Projektionspostulat sollte der Zustand (bei einer Einzelmessung) aber auch in einem (3.) X-Eigenvektor überführt werden.
Wie ist das im Formalismus abgebildet, bei Verwendung von Spin-Operatoren?
Die Spinoperatoren sind ja die Summe der Projektoren auf die ihre Eigenvektoren multipliziert mit den jeweiligen Eigenwerten.
Werden die dann für 3.) geeignet kombiniert?
TomS
Verfasst am: 26. Jan 2025 19:19
Titel:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Wenn man den Spin-Operator auf einen normierten Zustands-Vektor anwendet, dann ist die Norm des resultierenden Zustands-Vektors verkleinert, d.h. hat nicht mehr die Länge 1. Wird die gekürzte bzw. geringere Norm bzw. die damit verbundene geringere (Gesamt-)Wahrscheinlichkeit (von nun unter 100%) in irgendeiner Weise genutzt oder muss der resultierende Zustands-Vektor nach Anwenden des Spin-Operators wieder auf 1 normiert werden?
Das kommt darauf an.
Kein Physiker denkt, "
ich möchte den Spin-Operator auf einen Zustandsvektor anwenden
".
Man möchte
1.
die Zeitentwicklung eines Systems berechnen
,
2.
den Erwartungswert für eine Messung bestimmen
,
3.
nach einer Messung auf den entsprechenden Eigenzustand projizieren
4. …
In jedem dieser Fälle kann ein Spin-Operator auf einen Zustandsvektor wirken, das bedeutet aber jedesmal etwas anderes, und man erhält unterschiedliche Antworten auf die Frage.
Aruna_Gast
Verfasst am: 26. Jan 2025 15:21
Titel:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Ich glaube ihre Antwort geht an meiner Frage vorbei.
Sie fragten:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Wenn man den Spin-Operator auf einen normierten Zustands-Vektor anwendet, dann ist die Norm des resultierenden Zustands-Vektors verkleinert, d.h. hat nicht mehr die Länge 1.
und ich habe einen konkreten Spin-Operator auf einen konkreten normierten Zustandsvektor angewandt, mit dem Ergebnis, dass dieser mit dem Eigenwert des Zustandsvektors mulitpliziert und damit verkürzt war, sofern der Eigenwert <1.
Ansonsten weiß ich nicht, wie durch die Anwendung eines Spin-Operators auf einen Zustandsvektors dieser sonst verkürzt werden sollte.
MBastieK
Verfasst am: 26. Jan 2025 14:18
Titel:
Ich glaube ihre Antwort geht an meiner Frage vorbei. Ich werde es die Tage mal ausformulieren, es sei denn ich habe es (die nicht-unitäre Transformation) bis dahin verstanden.
Nette Grüsse
Aruna_Gast
Verfasst am: 26. Jan 2025 14:04
Titel:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Eine Frage bezüglich des Spin-Operators:
Wenn man den Spin-Operator auf einen normierten Zustands-Vektor anwendet, dann ist die Norm des resultierenden Zustands-Vektors verkleinert, d.h. hat nicht mehr die Länge 1.
Meinen Sie die Multiplikation mit dem Eigenwert
?
z.B.:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Wird die gekürzte bzw. geringere Norm bzw. die damit verbundene geringere (Gesamt-)Wahrscheinlichkeit (von nun unter 100%) in irgendeiner Weise genutzt
Die wird m.W. zur Berechnung von Messergebnissen benutzt:
Wenn man den Erwartungswert des Spinoperators in dem bestimmten Zustand ausrechnet erhält man den Eigenwert als Erwartungswert des Messwertes bei vielen Messungen:
Man misst ja nicht "1"
Die Wahrscheinlichkeit, dass der Zustand
im Zustand
ist, bleibt aber 1.
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
oder muss der resultierende Zustands-Vektor nach Anwenden des Spin-Operators wieder normiert werden?
das, sollten die Profis hier (z.B. @Corbi oder @TomS) erklären.
MBastieK
Verfasst am: 26. Jan 2025 13:15
Titel:
Eine Frage bezüglich des Spin-Operators:
Wenn man den Spin-Operator auf einen normierten Zustands-Vektor anwendet, dann ist die Norm des resultierenden Zustands-Vektors verkleinert, d.h. hat nicht mehr die Länge 1. Wird die gekürzte bzw. geringere Norm bzw. die damit verbundene geringere (Gesamt-)Wahrscheinlichkeit (von nun unter 100%) in irgendeiner Weise genutzt oder muss der resultierende Zustands-Vektor nach Anwenden des Spin-Operators wieder auf 1 normiert werden?
Nette Grüsse
MBastieK
Verfasst am: 25. Jan 2025 14:57
Titel:
Na gut.
Vielen Dank an alle.
Nette Grüsse
MBastieK
Verfasst am: 25. Jan 2025 11:29
Titel:
TomS hat Folgendes geschrieben:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Ist der Spin-Operator z.B. ein Projektions-Operator?
Nein, ist er nicht.
Ok. Danke.
TomS hat Folgendes geschrieben:
Allgemein: Vektorprodukte helfen hier nicht, weil sie
ausschließlich in drei Dimensionen funktionieren
.
Ja, das habe ich mir dann auch gedacht.
Nette Grüsse
MBastieK
Verfasst am: 25. Jan 2025 11:28
Titel:
Aruna hat Folgendes geschrieben:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Ist der Spin-Operator z.B. ein Projektions-Operator?
Ich schätze nicht(, obwohl meine ursprüngliche Frage darauf abzielte).
War diese Frage eventuell durch das von Neumannsche Projektionspostulat motiviert?
Nein.
Nette Grüsse
Aruna
Verfasst am: 25. Jan 2025 08:59
Titel:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Ist der Spin-Operator z.B. ein Projektions-Operator?
Ich schätze nicht(, obwohl meine ursprüngliche Frage darauf abzielte).
War diese Frage eventuell durch das von Neumannsche Projektionspostulat motiviert?
Aruna
Verfasst am: 24. Jan 2025 23:28
Titel:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Folge-Beitrag:
Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
Die von Ihnen angesprochene Eigenschaft würde für einen Projektionsoperator gelten.
Ist der Spin-Operator z.B. ein Projektions-Operator?
das war mein Gegenbeispiel von oben....
Aruna hat Folgendes geschrieben:
Wenden Sie z.B. mal den Operator
auf den Vektor
an
wäre ein Projektor auf
Das Bra
"frisst" Kets in Superpositionen von
und
nach den Regeln
TomS
Verfasst am: 24. Jan 2025 23:26
Titel:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Ist der Spin-Operator z.B. ein Projektions-Operator?
Nein, ist er nicht. Was sind die charakteristischen Eigenschaften eines Projektions-Operators?
Allgemein: Vektorprodukte helfen hier nicht, weil sie ausschließlich in drei Dimensionen funktionieren.
TomS
Verfasst am: 24. Jan 2025 23:22
Titel:
Corbi hat Folgendes geschrieben:
TomS hat Folgendes geschrieben:
Im folgenden betrachte ich selbstadjungierte Operatoren A, B … und deren orthonormierte Eigenvektoren. .
Die Operatoren müssen zusätzlich kompakt sein. Selbstadjungierte Operatoren haben im Allgemeinen keine Eigenbasis.
Stimmt.
MBastieK
Verfasst am: 24. Jan 2025 20:41
Titel:
Folge-Beitrag:
Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
Die von Ihnen angesprochene Eigenschaft würde für einen Projektionsoperator gelten.
Ist der Spin-Operator z.B. ein Projektions-Operator?
Ich schätze nicht(, obwohl meine ursprüngliche Frage darauf abzielte).
Nette Grüsse
MBastieK
Verfasst am: 24. Jan 2025 17:50
Titel:
Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Gilt bei quanten-mechanischen Operatoren T ∈ (V ⊗ V*) im Kontext der Quanten-Mechanik folgendes: Wenn T (mindestens) einen Eigen-Vektor besitzt und w
kein
Eigen-Vektor von T ist, gilt dann
immer
:
Mit x als Kreuzprodukt. D.h. wird der Nicht-Eigen-Vektor durch T gedreht und bei nochmaliger Anwendung von T auf den gerade gedrehten Vektor nicht mehr gedreht?
Nein
Ich hatte oben eine Beispielrechnung vorgeschlagen, die Sie entsprechend
erweitern könnten und ein Gegenbeispiel hätten.
Die von Ihnen angesprochene Eigenschaft würde für einen Projektionsoperator gelten.
Ja, stimmt. Danke.
Nette Grüsse
Aruna_Gast
Verfasst am: 24. Jan 2025 17:39
Titel:
Aruna_Gast hat Folgendes geschrieben:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Gilt bei quanten-mechanischen Operatoren T ∈ (V ⊗ V*) im Kontext der Quanten-Mechanik folgendes: Wenn T (mindestens) einen Eigen-Vektor besitzt und w
kein
Eigen-Vektor von T ist, gilt dann
immer
:
Mit x als Kreuzprodukt. D.h. wird der Nicht-Eigen-Vektor durch T gedreht und bei nochmaliger Anwendung von T auf den gerade gedrehten Vektor nicht mehr gedreht?
Nein
Ich hatte oben eine Beispielrechnung vorgeschlagen, die Sie entsprechend
erweitern könnten und ein Gegenbeispiel hätten.
Die von Ihnen angesprochene Eigenschaft würde für einen Projektionsoperator gelten.
Aruna_Gast
Verfasst am: 24. Jan 2025 16:03
Titel:
MBastieK hat Folgendes geschrieben:
Gilt bei quanten-mechanischen Operatoren T ∈ (V ⊗ V*) im Kontext der Quanten-Mechanik folgendes: Wenn T (mindestens) einen Eigen-Vektor besitzt und w
kein
Eigen-Vektor von T ist, gilt dann
immer
:
Mit x als Kreuzprodukt. D.h. wird der Nicht-Eigen-Vektor durch T gedreht und bei nochmaliger Anwendung von T auf den gerade gedrehten Vektor nicht mehr gedreht?
Nein
Ich hatte oben eine Beispielrechnung vorgeschlagen, die Sie entsprechend
erweitern könnten und ein Gegenbeispiel hätten.
MBastieK
Verfasst am: 24. Jan 2025 15:27
Titel:
Gilt bei quanten-mechanischen Operatoren T ∈ (V ⊗ V*) im Kontext der Quanten-Mechanik folgendes: Wenn T (mindestens) einen Eigen-Vektor besitzt und w
kein
Eigen-Vektor von T ist, gilt dann
immer
:
Mit x als Kreuzprodukt. D.h. wird der Nicht-Eigen-Vektor durch T gedreht und bei nochmaliger Anwendung von T auf den gerade gedrehten Vektor nicht mehr gedreht?
Nette Grüsse