CC BY
12024
Устный доклад
СОСТОЯНИЯ КВАНТОВЫХ СИСТЕМ В РАСТВОРАХ КАК РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ
ВОЛНОВЫМ ФУНКЦИЯМ
При обсуждении процессов растворения [1, 2],(в частности, в воде) различных веществ квантовые состояния молекул веществ описываются волновыми функциями, например, осцилляторов или кубитов. В докладе рассматривается возможность задавать эти состояния распределениями вероятностей. Представлены примеры квантового осциллятора и кубита (спин-1/2), а также обсуждается состояние кудитов (произвольных спинов). Дан обзор построения в явном виде условных распределений вероятностей состояний осцилляторов, их матрицы плотности, а также волновые функции чистых состояний квантовых систем. Обсуждается распределение вероятностей, задающее квантовое состояние осциллятора с переменной частотой, используемое в модели растворения вещества в сосуде при его встряхивании [3]. Мы опишем матричные элементы матрицы плотности кубита, выразив их через вероятности спинов на направления осей х, у, z. Так, верхний элемент первого столбца эрмитовой матрицы плотности есть вероятность положительной проекции спина на направление оси z. Нижний элемент первого столбца эрмитовой матрицы плотности есть комплексное число, причем его действительная часть есть половина разности вероятностей положительного и отрицательного значений проекций спина на направление оси х, а мнимая часть есть половина разности вероятностей положительного и отрицательного значений проекций спина на направление оси у. Второй столбец эрмитовой матрицы плотности кубита определяется описанными элементами первого столбца. Данное рассмотрение может быть использовано при обсуждении технологий, включающих взаимодействие квантовых систем (молекул) и их свойств при классическом воздействии (встряхивание сосудов) при растворении. Пионерский вклад этих результатов в понимании квантовых и классических процессов в квантовой механике и их применениям в современных квантовых технологиях отмечен в связи со 100-летним юбилеем квантовой механики [4].
[1] G. A. Lyakhov, V. I. Man'ko, and I. A. Shcherbakov, "Action of classical fields on quantum systems within the Schrodinger-Robertson uncertainty relation," Phys. Wave Phenom. 30 (3), 169-173 (2022). https://doi.org/10.3103/S1541308X22030049
[2] G. A. Lyakhov, V. I. Man'ko, N. V. Suyazov, I. A. Shcherbakov, and M. A. Shermeneva, "Physical mechanisms of activation of radical reactions in aqueous solutions under mechanical and magnetic effect: Problem of singlet oxygen," Phys. Wave Phenom. 30 (3), 174-181 (2022). https://doi. org/10.3103/s1541308x22030050
[3] G. A. Lyakhov, V. I. Man'ko, I. A. Shcherbakov, and N. V. Suyazov, "Impact of Classical Vibrations and Magnetic Fields on Quantum Objects,'' Physics of Wave Phenomena, 2024, Vol. 32, No. 2, pp. 67-72. ISSN 1541-308X, Physics of Wave Phenomena, © Allerton Press, Inc., 2024.
[4] M.A Man'ko, "Comments on 100 Years of Quantum Mechanics: New Results in Its Understanding and Applications in Modern Quantum Technologies,'' J. Russ. Laser Res., 45, 251-257 (2024). https://doi.org/10.1007/s10946-024-10209-2
Манько В.И.
Физический институт имeни П Н Лебедева РАН е-mail: [email protected]
Литература:
