躍遷振幅

躍遷振幅是量子力學中的重要物理量，用於表征量子系統從一個狀態到另一個狀態的躍遷機率幅。其模長的平方對應於實際可觀測的躍遷機率。該概念在粒子物理學中亦有廣泛套用。

基本介紹

• 相關學科：量子力學、粒子物理學
• 數學表示：複數量綱
• 核心參數：哈密頓量算符
• 動態特性：含時間演化因子

基本定義

躍遷振幅在量子力學中定義為初態與末態之間的時間演化矩陣元，數學表達式為 $A_{i→f} = \langle f|U(t)|i \rangle$，其中$U(t)$為時間演化算符。

物理意義

1. 機率關聯性：躍遷振幅的絕對值平方 $|A_{i→f}|^2$ 給出系統從初始態$|i\rangle$躍遷到末態$|f\rangle$的機率。
2. 相位信息：作為複數量，其相位在量子干涉效應中具有可觀測的物理意義。

套用領域

• 粒子物理：在費曼圖方法中，通過計算各路徑的躍遷振幅之和得到散射過程的機率。
• 凝聚態物理：用於描述電子在不同能級間的躍遷行為。
• 量子信息：作為量子態操控的核心參數，影響量子門的操作精度。

截止到2021年，該概念在《物理學名詞》第三版中被規範定義為標準術語。