Stern-Gerlach 实验的量子处理
量子物理
2024-02-26 v1 物理教育
摘要
大多数教科书通过借助牛顿原子轨迹呈现 Stern-Gerlach 实验来引入自旋概念。然而，要理解空间和自旋自由度如何随时间演化以及后者如何影响实验结果，采用量子方法是必要的。在本文中，我们提供了两种简单方法——Baker-Campbell-Hausdorff 公式和相互作用绘景中薛定谔方程的直接积分——来确定相应的演化算符。我们不仅解释了该算符中各个项的含义，还在可行时建立了与半经典计算的联系。此外，我们计算了波函数，并触及了位置-自旋纠缠的概念，以说明 Stern-Gerlach 实验的完整量子描述如何为量子测量和非定域性等主题打开大门。
引用
@article{arxiv.2402.14930,
title = {A quantum treatment of the Stern-Gerlach experiment},
author = {K. M. Fonseca-Romero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.14930},
year = {2024}
}