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Wellenfunktion
In der Quantenphysik ist die Wellenfunktion ψ eine mathematische Beschreibung des Zustands eines Systems.
Erläuterung
Die Wellenfunktion ψ (x, t) beziehungsweise ψ (p, t) beschreibt den quantenmechanischen Zustand eines Elementarteilchens oder eines Systems von Elementarteilchen im Orts- oder im Impulsraum.
Der Quantenzustandsvektor |ψ⟩ ist ein abstraktes Symbol, das für einen physikalischen Zustand steht. Auf diese Weise können die Gesetze der Quantenmechanik als algebraische Gleichungen geschrieben werden.
Zustände werden als Zahlen in einem Vektorraum angezeigt. Diese Zahlen beziehen sich auf die Wahrscheinlichkeiten der möglichen Ergebnisse einer Messung an dem System. Die so genannte Amplituden sind komplexe Zahlen, die angeben, wie wahrscheinlich jedes Messergebnis ist.
Beispiel 1
Ein Photon kann horizontal oder vertikal polarisiert sein. Bis zur Messung der Polarisation befindet sich das Photon in einer Superposition dieser beiden Zustände, und wir können dies schreiben als
|ψ⟩ = α |H⟩ + β |V⟩
wo α und β komplexe Wahrscheinlichkeitsamplituden sind. Die Wahrscheinlichkeit, dass Sie bei einem Photon den Zustand H⟩ messen, ist |α|2 und dass Sie den Zustand |V⟩ messen, ist |β|2, denn es gilt
|α|2 + |β|2 = 1