✨Trạng thái lượng tử

Trạng thái lượng tử

Trong vật lý lượng tử, một trạng thái lượng tử là một đối tượng toán học diễn tả đầy đủ về một hệ lượng tử. Trạng thái lượng tử có thể được tạo nên bởi việc trộn lẫn các giá trị thống kê của các tham số, trạng thái được tạo nên bằng cách đó gọi là trạng thái hỗn hợp. Đối lập với trạng thái hỗn hợp là trạng thái thuần, trạng thái thuần không thể diễn tả bằng hỗn hợp của các thông số khác nhau. Trong trường hợp tổng quát, khi thực hiện một phép đo lên một trạng thái lượng tử, kết quả thường được biểu diễn bởi một sự phân bố xác suất, dạng toán học của phân bố này được xác định đầy đủ bởi trạng thái lượng tử và toán tử đặc trưng cho phép đo. Dù là vậy, không giống như cơ học cổ điển, dẫu cho có thực hiện phép đo lên một trạng thái thuần, thì kết quả đạt được cũng chỉ là các giá trị xác suất. Điều này là một khác biệt điển hình giữa vật lý cổ điển và vật lý lượng tử.

Một trạng thái lượng tử thuần thường được biểu diễn bởi một vector trong không gian Hilbert. Trong vật lý, dấu bra-ket thường được sử dụng để ký hiệu cho vector đó. Tổ hợp tuyến tính (chồng chất) các vector đó lại, có thể xảy ra hiện tượng giao thoa giữa các trạng thái. Khác với trạng thái thuần, trạng thái hỗn hợp thường được biểu diễn bởi các ma trận mật độ.

Trong toán học, các trạng thái lượng tử được xem như là các hàm tuyến tính định chuẩn dương trong một C*-đại số.

👁️ 0 | 🔗 | 💖 | ✨ | 🌍 | ⌚
Trong cơ học lượng tử, một **hệ hai trạng thái** là một hệ có 2 trạng thái lượng tử khả thi, ví dụ spin của một hạt spin-1/2 như electron có thể nhận giá trị
Trong vật lý lượng tử, một **trạng thái lượng tử** là một đối tượng toán học diễn tả đầy đủ về một hệ lượng tử. Trạng thái lượng tử có thể được tạo nên bởi
thumb|upright=1.3|Các [[hàm sóng của electron trong một nguyên tử hydro tại các mức năng lượng khác nhau. Cơ học lượng tử không dự đoán chính xác vị trí của một hạt trong không gian, nó
Máy tính lượng tử là hệ thống có thể thực thi vô số phép tính phức tạp cùng một lúc mà một máy tính thông thường có thể phải mất hàng triệu năm mới xong.
thumb|Các [[mức năng lượng của electron trong nguyên tử: trạng thái cơ bản (ground state) và các trạng thái kích thích (excited states). Sau khi hấp thụ năng lượng, một electron có thể nhảy từ
Trong vật lý lý thuyết, **Lý thuyết trường lượng tử** (tiếng Anh: **quantum field theory**, thường viết tắt QFT) là một khuôn khổ lý thuyết để xây dựng các mô hình cơ học lượng tử
**Các trạng thái Bell** là một khái niệm trong ngành khoa học thông tin lượng tử và đại diện cho các ví dụ đơn giản nhất của sự vướng víu lượng tử. Nó được đặt
Trong cơ học lượng tử, **lý thuyết nhiễu loạn** là một tập hợp các sơ đồ gần đúng liên quan trực tiếp đến nhiễu loạn toán học để mô tả một hệ lượng tử phức
Trong cơ học lượng tử, **Phép đo lượng tử yếu** là một trường hợp đặc biệt của mô hình chuẩn von Neumann cho phép đo lượng tử, trong đó hệ lượng tử cần đo tương
Trong lý thuyết trường lượng tử, trạng thái chân không lượng tử (còn gọi là trạng thái chân không lượng tử hoặc trạng thái chân không) là trạng thái lượng tử có năng lượng thấp
Trong mô hình mạch lượng tử sử dụng để tính toán trong máy tính lượng tử, **cổng lượng tử** là một mạch lượng tử cơ bản. Chúng có vai trò giống như các cổng logic
**Vướng mắc lượng tử,** **liên đới lượng tử** hay **rối lượng tử** là một hiệu ứng trong cơ học lượng tử trong đó trạng thái lượng tử của hai hay nhiều vật thể có liên
Trong vật lý, **lượng tử hóa** là quá trình chuyển đổi từ một quan niệm cổ điển của hiện tượng vật lý sang một quan niệm mới hơn được biết đến trong cơ học lượng
**Mật mã lượng tử** là một ngành khoa học nghiên cứu về bảo mật thông tin dựa trên các tính chất của vật lý lượng tử. Trong khi mật mã truyền thống khai thác chủ
thumb|upright=1.5|Chồng chập lượng tử của các trạng thái và sự mất liên kết **Chồng chập lượng tử** (hay là **chồng chất lượng tử**, **xếp lớp lượng tử**) là một trong những nguyên lý cơ bản
**Biến đổi Fourier lượng tử** là một phép biến đổi tuyến tính trên các qubit (đơn vị cơ bản của thông tin lượng tử), phép biến đổi này tương tự như biến đổi Fourier rời
**Trạng thái dừng** là trạng thái lượng tử thuần nhất của hệ với tất cả các quan sát là độc lập với thời gian. Nó là một vectơ riêng của hàm Hamilton. Điều này tương
Trong tính toán lượng tử, **thuật toán lượng tử** là một thuật toán chạy bằng mô hình thực tế của tính toán lượng tử, mô hình được sử dụng phổ biến nhất là mô hình
**Số lượng tử** thể hiện các trạng thái lượng tử rời rạc của một hệ trong cơ học lượng tử. Ví dụ về hệ cơ học lượng tử thông dụng là: *một hạt electron trong
phải|nhỏ|370x370px|Bốn trạng thái phổ biến của vật chất. Theo chiều kim đồng hồ từ trên cùng bên trái, các trạng thái này là chất rắn, chất lỏng, plasma (li tử) và chất khí, được biểu
Một trong những kiến ​​trúc máy tính lượng tử có triển vọng nhất là **máy tính lượng tử bẫy ion**. Thiết kế này đã được đề xuất lý thuyết vào năm 1995 bởi Cirac và
phải|nhỏ|200x200px|Mô phỏng một nguyên tử hydro cho thấy đường kính bằng xấp xỉ hai lần bán kính [[mô hình Bohr. (Ảnh mang tính minh họa)]] Một **nguyên tử hydro** là một nguyên tử của nguyên
Trong cơ học lượng tử, **phương pháp biến phân** là một cách để tìm gần đúng trạng thái riêng năng lượng thấp nhất hay trạng thái cơ bản, và một số trạng thái kích thích.
Trạng thái ngưng tụ Bose-Einstein của các boson, trong trường hợp này là các [[nguyên tử rubidi. Hình vẽ là phân bố tốc độ của chuyển động của các nguyên tử, theo vị trí. Màu
Trong vật lý và nhiệt động lực học, một **phương trình trạng thái** là một phương trình nhiệt động liên quan đến các biến trạng thái mô tả trạng thái của vật chất trong một
thumb|Các [[mức năng lượng của electron trong nguyên tử: trạng thái cơ bản (ground state) và các trạng thái kích thích (excited states). Sau khi hấp thụ năng lượng, một electron có thể nhảy từ
**Phát biểu toán học của cơ học lượng tử** là các hình thức toán học cho phép mô tả chặt chẽ cơ học lượng tử. ## Các tiên đề #### Tiên đề 1 Nội dung
**Viễn tải lượng tử** là một quá trình mà theo đó toàn bộ thông tin của một qubit (đơn vị cơ bản của thông tin lượng tử) có thể được truyền chính xác từ địa
**Nguyên tử heli** là nguyên tử đơn giản nhất kế tiếp sau nguyên tử hydro. Nguyên tử heli được cấu tạo từ hai electron quay quanh một hạt nhân chứa hai proton cùng với một
phải|nhỏ|350x350px|[[Electron nguyên tử và các orbital phân tử. Biểu đồ orbital (trái) được sắp xếp theo mức năng lượng tăng dần (xem quy tắc Madelung). Lưu ý rằng các orbital nguyên tử là hàm của
**Máy tính lượng tử Ca+** là một loại máy tính lượng tử bẫy ion . Máy tính lượng tử Ca+ đã được nhóm nghiên cứu của Đại học Innsbruck thực hiện thành công dựa trên
**Thuyết lượng tử cũ** là tập hợp của các kết quả nghiên cứu về Cơ học lượng tử trong giai đoạn 1900 - 1925 trước khi Cơ học lượng tử hiện đại ra đời. Lí
**Phương trình trạng thái khí lý tưởng**, đôi khi còn gọi là **Phương trình Clapeyron-Mendeleev**, là một phương trình thể hiện mối liên hệ giữa các đại lượng áp suất, thể tích, và nhiệt độ
thumb|Cách biểu diễn bằng [[Mặt cầu Bloch cho một qubit, yếu tố cơ bản trong máy tính lượng tử.]] **Máy tính lượng tử** (còn gọi là **siêu máy tính lượng tử**) là một thiết bị
Trong vật lý hạt, **điện động lực học lượng tử** (**QED**) là lý thuyết trường lượng tử tương đối tính của điện động lực học. Về cơ bản, nó miêu tả cách ánh sáng và
Sơ đồ hoạt động của [[kính hiển vi chui hầm điện tử, một sáng chế đã mang lại cho các tác giả của nó giải thưởng Nobel vật lý.]] Một ống sóng electron hướng vào
** Ngưng tụ Fermion** hay ** Ngưng tụ Fermi-Dirac** là một pha siêu lỏng tạo thành từ các hạt cơ bản fermion có spin nửa nguyên ở nhiệt độ rất thấp. Nó gần liên quan
phải|nhỏ|373x373px|Một số quỹ đạo của một dao động tử điều hòa theo [[Các định luật về chuyển động của Newton|luật của Newton của cơ học cổ điển (A–B), và theo Schrödinger phương trình của cơ
**Điện toán lượng tử** là một trong các phương pháp xử lý thông tin tiến bộ trong tương lai. Theo đó người ta sẽ sử dụng những nguyên lý của cơ học lượng tử để
**Số lượng tử chính** là một số lượng tử, chủ yếu thể hiện mức năng lượng của electron trong nguyên tử. Mô hình nguyên tử Bohr chỉ miêu tả được trạng thái năng lượng thấp
**Số lượng tử xung lượng** là một số lượng tử mô tả hình dạng mật độ phân bố của electron trong nguyên tử. Các hàm sóng của electron được đưa ra bởi lý thuyết của
Việc tìm kiếm một lý thuyết lượng tử của trường hấp dẫn, qua đó tìm hiểu các đặc điểm của không-thời gian, lượng tử vẫn là một vấn đề mở. Một trong những hướng tiếp
Sự xuất hiện của Vật lý lượng tử và thuyết tương đối là một cuộc cách mạng của Vật lý học vào cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX và là cơ sở khoa
**Sinh học lượng tử** là ngành ứng dụng cơ học lượng tử và hóa học lý thuyết vào các khía cạnh của sinh học không thể được diễn giải một cách chính xác bằng các
**Mạng lượng tử** là mạng lưới truyền thông hoạt động dựa trên các nguyên tắc của cơ học lượng tử, đặc biệt là cơ chế vướng víu lượng tử. ## Lịch sử phát triển Ngày
thumb|Chấm lượng tử trong dung dịch keo được chiếu xạ với ánh sáng UV. Chấm lượng tử có kích thước khác nhau phát ra ánh sáng màu khác nhau do hiệu ứng giam giữ lượng
**Số lượng tử từ** là một số lượng tử mô tả các trạng thái tương tác theo phương hướng trong không gian của electron trong nguyên tử với một trường điện từ bên ngoài. Orbital
Trong vật lý, đặc biệt là trong lý thuyết nhiễu loạn lượng tử, **phần tử ma trận** đề cập đến linear operator của toán tử Hamilton đã sửa đổi bằng cách sử dụng ký hiệu
**Máy đo từ lượng tử**, còn gọi là _Máy đo từ kiểu bơm quang học_ (Optically Pumped Magnetometer), là loại _máy đo từ_ hoạt động dựa trên quan sát hiện tượng phân tách _mức năng
Trong vật lý hạt, **tứ quark** (tiếng Anh: tetraquark) là một hạt meson giả thuyết tổ hợp từ bốn quark hóa trị. Về nguyên lý, trạng thái tổ hợp tứ quark có thể tồn tại