Что такое квантовые объекты?

Во-первых, что это? Во-вторых, мы в курсе от физиков, что квантовые объекты остаются в состоянии суперпозиции, если не обнаружены. Может ли кто-нибудь сформулировать это понятным языком для чайников?

0

Ответы (1):

1

Ну это просто. Квантовые объекты - это такие, для описания поведения и свойств которых необходимо учитывать законы квантовой механики. Например, принцип Паули, или дискретность значений параметров, которыми может обладать такой объект, или что-то в этом же духе.

Например, электрон в атоме невозомжно описать чисто классическими законами. Не получается... И поэтому электрон в атоме, как и атом в целом, - квантовый объект. Не получается описать в рамках классической физики и фотонный газ - так что формулу для спектра излучения абсолютно чёрного тела удалось вывести только с применением понятий квантовой физики. С классических позиций не удаётся описать даже диоды и транзисторы. Полупроводники - это квантовые объекты, свойства и поведение носителей в них, как и свойства решётки, адекватно можно описать и рассчитать лишь с применением законов квантовой механики.

С суперпозицией примерно так: квантовые объекты описываются вероятностью того, что они имеют то или иное состояние. Даже основное уравнение квантовой механики - уравнение Шрёдингера - описывает не сами оъекты, не их привычные нам параметры (координаты и скорости - ровно то, чем оперирует классическая механика), а вероятности того, что их координаты, или импульс, или энергия имеют вот такое значение. Это означает, что мы заранее не знаем, какая энергия у вот этого электрончика или где именно он находится. Мы можем лишь сказать, что с вот такой вероятностью его энергия вот такая и с такой вероятностью - вот такая (какая-то другая). То есть электрон - пока мы его не пощупали - сидит на двух стульях. Вот эта ситуация и называется суперпозицией квантовых состояний. И отражает она не наше незнание о том, какая у него энергия, а фундаментальное свойство квантового объекта: то, что всеми возможными состояниями он обладает одновременно, и лишь акт измерения позволяет из всех возможных состояний выбрать (выделить) какое-то одно.

Related posts