주요 개념의 분류는 다음과 같습니다.
순수한 상태 :
* 단일 파도 기능으로 표시되는 명확한 양자 상태가있는 시스템을 설명합니다.
* 예 :스핀 업 전자는 순수한 상태에 있습니다.
혼합 상태 :
* 상태가 불확실한 시스템을 나타내며 여러 순수한 상태의 확률 적 조합입니다.
* 예 :스핀 업 상태에있을 가능성이 50%이고 스핀 다운 상태에있을 가능성이 50% 인 시스템은 혼합 상태에 있습니다.
밀도 연산자 :
* 혼합 상태를 설명하는 데 사용되는 수학적 도구.
* 시스템의 가능한 순수한 상태에 대한 확률 분포를 나타내는 Hermitian 연산자입니다.
* 밀도 연산자의 대각선 요소는 시스템이 각 순수한 상태에있는 확률을 나타냅니다.
혼합 상태가 발생하는 이유 :
* 불완전한 정보 : 시스템에 대한 불완전한 지식이 있다면 혼합 상태를 사용 하여만 설명 할 수 있습니다.
* 환경과의 상호 작용 : 환경과의 상호 작용은 해독을 유발하여 혼합 상태로 이어질 수 있습니다.
* 열 평형 : 열 평형의 시스템은 일반적으로 구성 요소의 열 변동으로 인해 혼합 상태에 있습니다.
혼합 및 순수한 상태 구별 :
* 순수한 상태 : 밀도 연산자는 Idempotent (정사각형 자체와 같습니다).
* 혼합 상태 : 밀도 연산자는 Idempotent가 아닙니다.
혼합 상태의 예 :
* 특정 온도에서 원자의 열 앙상블.
* 분극되지 않은 빛의 빔.
* 측정 된 시스템으로 혼합 상태로 붕괴됩니다.
키 포인트 :
* 혼합 상태는 시스템의 양자 상태에서 불확실성을 나타냅니다.
* 밀도 연산자는 혼합 상태를 설명하는 데 사용됩니다.
* 불완전한 지식, 환경과의 상호 작용 및 열 평형으로 인해 혼합 상태가 발생합니다.
* 혼합 상태는 순수한 상태만큼 구체적이지는 않지만 양자 현상을 이해하는 데 여전히 필수적입니다.
양자 정보 이론, 양자 컴퓨팅 및 통계 역학의 다양한 응용에 혼합 상태를 이해하는 것이 중요합니다.
