[問題] 量子/spin 題目請教

看板Physics作者 (大門牙)時間8年前 (2017/05/16 23:35), 8年前編輯推噓1(1017)
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題目: An initial measurement of Sz for a spin 1/2 system resulted in hbar/2 . Subsequently, measurements of Sz' is carried out. The direction z' forms an angle θ with the z-axis. 在(b)求出Sz'在特徵值為 正負hbar/2 時的spinor |u+>和|u->後, (c)小題要我求 用Sz'測出特徵值為 正負hbar/2 的機率 Q1:就我的理解是,我用Sz測過後系統跳入 |+z> , 因此我即可列出 |+z> = ( a+|u+> )+( a-|u-> ) ,概念是“把|+z>丟入Sz' machine 後會變成|u->或|u+>任一個狀態,因此|+z>為這兩個狀態的線性組合。 但教授跟我說這是錯的,他說我這樣是換掉basis,接著我就矇了.... 想請問一下各位前輩我的盲點在哪?是指必須指定|+z>和|-z>做為 basis,因此得先把|u+>和|u->寫成|+z>和|-z>的形式,再用帶有 amplitude的|+z>和|-z>表示|+z>嗎? Q2: <u+|+z>這個內積我是否可以如此理解? “因為測出的|+z>為既定事實,所以將|u+>投影在|+z>上的(值*)*(值) 即為把|u+>投影到z軸,完成這個既定事實的機率?“ Q3: <+z|Sz'|+z> 這個平均值是“我用Sz'測很多次|+z>”得到的 什麼平均值? 望各位海涵我 level太低,都學到這了還問這些問題。提點一下小弟! 感謝費時閱讀和指點! -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 134.208.255.32 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1494948906.A.CDC.html ※ 編輯: Damnguy (134.208.255.32), 05/16/2017 23:42:44 ※ 編輯: Damnguy (134.208.255.32), 05/16/2017 23:45:51

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Q1: 你的文字敘述怪怪的。如果你說的真的等於你理解的,那
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你的理解可能有誤。
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|+z> = (a+|u+>) + (a-|u->) 這個等式恆成立
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並不是因為你把 |+z> 做了 Sz' 的測量以後,才把它變成
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|+z> --(測量)--> (a+|u+>) + (a-|u->)
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Q2: 一樣很怪。假如你的系統在|+z>,你用Sz量一萬次它還是
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|+z>,機率100%,沒有什麼「造成既定事實的機率」這回
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事。
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如果|+z>是你的「既定事實」,那 |<+u|+z>|^2 應該解做:
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拿一個確定是|+z>的系統去量Sz',結果量到|+u>的機率
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那請問“|u+>投影在|z+>的值的平方即為上述的機率”大致上概念是對的嗎?

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Q3: 你每次準備一個新鮮的|+z>,量Sz',用完就丟
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這樣重複很多次的平均值
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每次量Sz'會得到兩個state其中一個,得知的部份包含特徵值和特徵向量 但我轉不過來這兩部分該如何跟平均值連繫起來 是“特徵值全部加起來再除以測量次數”嗎? 謝謝你耐心回應! ※ 編輯: Damnguy (134.208.56.129), 05/17/2017 13:34:35 ※ 編輯: Damnguy (134.208.56.129), 05/17/2017 13:34:59

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Q2: 你這次說的完全正確了。
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然後,因為這個式子是對稱的,所以它也等於「本來確定是u+
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,然後量Sz得到z+」的機率
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Q3: 對,就是量很多次的平均
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然後因為量完系統的態也塌了,所以不能同一個一直量
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每次都要準備新鮮的z+,才算是重複同樣的實驗
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謝謝你!祝好人有好報! ※ 編輯: Damnguy (134.208.56.129), 05/19/2017 02:56:27
文章代碼(AID): #1P6nmgpS (Physics)