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1.5 量子力学中的概率 Probability in quan

1.5 量子力学中的概率 Probability in quan

作者: 莎野椰 | 来源:发表于2020-05-23 20:57 被阅读0次

1. 量子力学中的可能性

  • 量子力学用\Psi(x)来表示波函数,|\Psi(x)|^2来表示Particle 在x位置出现的概率。
  • 但是试验中观察的现象和数学预测并不相同:
    • 预测粒子的位置应该以平滑的概率出现
    • 但试验中观察粒子会发现其出现在某一点
  • 解释(interpretation)
    • 经典理论认为\require{cancel}\cancel{粒子一直在该位置} #但实验理论证实它是错误的,因为下一次测量粒子就在另外一点了。
    • 波函数坍缩(猜想)
    • 多重宇宙(变成玄学)
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2. 概率分布和性质

2.1 离散函数 discrete

  • 离散:0,0,1,1,1,2,2,3,4,5
    • 期望
      \begin{align} \mu & = \sum_i {x_i\cdot p(x=x_i)} \\ & = 0*\frac{2}{10}+1*...+5*\frac{1} {10} \\ & = 1.9 \\ \end{align}

2.2 连续函数 continue

  • Continuous:p(x)=e^{-x}\ ,x>0
    \begin{align} \mu & = \int_{0}^{\infty} x p(x) dx \\ & = \int_0^{\infty} x e^{-x} dx \\ & \rightarrow \int udv = udv + \int vdu \\ & = \left. -xe^{-x} \right|_0^{\infty} + \int_0^{\infty} e^{-x} dx \\ & = 0 + 0 = 1\\ \end{align}

3. 期望的性质

  • 离散
    \langle f \rangle = \sum_i f(x_i)P(x=x_i)
  • 连续
    \langle f \rangle = \int_{-\infty}^{\infty} f(x)p(x)dx

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