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QMnoob
BeitragVerfasst am: 06. Jul 2023 21:19    Titel:

Danke Tom,

ich werde am Wochenende probieren hier weiter zu Rechnen.
Bei Q ist dann vermutlich das Unphysikalische phänomen des Datensatzes wie es mir aussieht.
TomS
BeitragVerfasst am: 06. Jul 2023 13:27    Titel:

Nehmen wir an, wir haben für den Hamiltonian H' sowie für P' allgemein





Dann können wir die beiden Operatoren gemeinsam so unitär transformieren, dass einer davon nur die 3-Komponente enthält. Wir nutzen dies für H, also gilt







- letzteres unter Verwendung von



Damit ist H diagonal mit den beiden Eigenwerten



sowie den Eigenvektoren



Unter Verwendung von





folgt für die Erwartungswerte





Daraus folgt



Bisher gilt dies allgemein für alle Operatoren P, Q, R.


Speziell für P folgt mittels deiner Angaben



Damit ist P diagonal mit den beiden Eigenwerten



wovon einer direkt dem Erwartungswert entspricht.


Für Q analog, das geht schnell. Bei R darfst du selbst ran, m.M.n. findet man beide Eigenwerte ;-)
TomS
BeitragVerfasst am: 06. Jul 2023 06:48    Titel:

Das alleine hilft noch nicht, man muss sich noch um die Eigenwerte kümmern.

Speziell für 2*2-Matrizen gilt



Zerlegt man nun







so folgt



Da die Pauli-Matrizen spurfrei sind, reduziert sich das auf



Zerlegt man B weiter, so verschwinden wiederum alle Spurterme und es bleibt



Zuletzt benutzt man





und erhält



Damit wirst du die normalen Komponenten der Matrix vollständig los und kannst alles durch die Darstellung mittels Pauli-Matrizen ausdrücken.

(Rechnung beim Kaffee, bitte nochmal prüfen)
QMnoob
BeitragVerfasst am: 05. Jul 2023 21:04    Titel:

Danke Tom
TomS
BeitragVerfasst am: 05. Jul 2023 17:24    Titel:

Das sieht nach unübersichtlichem Kram aus.

Evtl. ist es übersichtlicher die Operatoren P, Q, R mittels Pauli-Matrizen darzustellen



mit a=0,1,2,3; a=0 entspricht der Einheitsmatrix.

Sowie



j=1,2,3; k,l analog.

Die Bestimmungsgleichungen für die Koeffizienten direkt aus P folgen mittels Multiplikation mit einer Pauli-Matrix sowie Spurbildung






Das ändert nichts grundsätzliches, könnte aber die Buchhaltung überschaubarer gestalten.
QMnoob
BeitragVerfasst am: 05. Jul 2023 15:13    Titel: Eigenwerte eines 2-Zustandsystems

Meine Frage:
Bei einem quantenmechanischen System sei bekannt, dass es genau zwei (nicht entartete) Energieeigenzustände hat. Neben der Energie habe das System drei weitere Observable P,Q und R. Die Zustände seien normiert, aber nicht notwendigerweise Eigenzustände von P,Q, oder R.
Bestimme möglichst viele Eigenwerte von P,Q, und R aus den folgenden "experimentellen Daten". [Achtung: ein Satz von Daten ist unphysikalisch.]



Meine Ideen:

Jetzt fehlen mir aber immer noch Informationen über
Für die teile b) und c) fehlen mir auch Informationen.
Gibt es hier eine Lösung für die Eigenwerte für P, Q und R ? bin ich auf falscher Fährte oder habe eine Bedinung vergessen die mir mehr informationen gibt ?

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