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什么是海森堡绘景和薛定谔绘景?它们之间的主要区别是什么?

Moonshot回答

海森堡绘景和薛定谔绘景是量子力学中描述量子系统随时间演化的两种不同表述方式。根据搜索结果,以下是它们的主要区别:

  1. 量子态与算符的依赖性

    • 薛定谔绘景:量子态(态矢量)随时间演化,而算符(如位置、动量等可观察量)与时间无关。来源
    • 海森堡绘景:量子态不随时间变化,而算符随时间演化。来源
  2. 时间演化算符

    • 薛定谔绘景中,量子态的演化可以通过时间演化算符来描述,即 (\mathinner{| \psi(t) \rangle} = U(t) \mathinner{| \psi(0) \rangle}),其中 (U(t)) 是幺正算符,确保态矢之间的内积不随时间改变。来源
    • 海森堡绘景中,算符随时间演化,满足海森堡运动方程 (i\hbar \frac{\partial A(t)}{\partial t} = [A(t), H]),其中 (H) 是哈密顿量,([A(t), H]) 是算符 (A(t)) 与哈密顿量的对易子。来源
  3. 物理直觉

    • 薛定谔绘景提供了一个直观的图像,即量子态随时间演化,类似于经典物理中的粒子运动。
    • 海森堡绘景则强调了实验装置(包括测量设备)随时间的变化,量子态本身保持不变。

尽管两种绘景在数学形式上有所不同,但它们在物理上是等价的,只是从不同的角度描述了量子系统的时间演化。选择使用哪种绘景通常取决于具体问题的性质和求解的方便性。

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