處在同樣巨觀條件下的互相獨立的粒子（或粒子體系）的集合。例如對許多彼此遠離的氫原子，各個氫原子中的電子就構成一個量子系綜。量子系綜是為適應波函式的統計解釋而建立的概念。量子力學通過波函式描寫一個量子系綜的確切性質及其變化規律，但對系綜中的每一個具體成員，則只能給出幾率性的判斷。
基本介紹
- 中文名：量子系綜
- 外文名：quantum ensemble
- 定義：互相獨立的粒子的集合
- 套用學科：量子力學術語
- 範疇：物理學
- 涉及：理工科
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基本原理
對一個處在平衡態的體系，有
，即
，因而
可以看成是
的函式，
。
當體系的不顯含
，選擇一組基矢
，是的本徵態，則和
應同時為對角的。
從密度矩陣的物理意義可知，
是表示系綜中任何一個體系處在本徵態的幾率，顯然將依賴於相應的本徵值
。
微正則系綜
微正則系綜是指系統原子數N、體積V、能量E保持不變，又稱為 NVE系綜。
微正則系綜是個簡併度下的正則系綜，正則系綜可以被分開進入子系綜，每個子系綜被對應到可能的能量值且自身為另一些微正則系綜。
正則系綜
正則系綜，是組成系綜的系統是由N個粒子組成的，同溫度為T的很大的熱源相接觸並達到熱平衡。也可以這樣構想：取大數M個體積為V、粒子數為N 的相同的系統構成系綜，其中任意一個系統均可作為被研究的系統，其餘M-1個系統起著恆溫槽的作用，系統間有能量交換，並共同處於熱平衡。
巨正則系綜
組成系綜的系統與一溫度為T、化學勢為μ的很大的熱源、粒子源相接觸，此時系統不僅同熱源有能量交換，而且可以同粒子源有粒子的交換，最後達到平衡，這種系綜稱巨正則系綜。
組成系綜的系統與一溫度為T、化學勢為μ的很大的熱源、粒子源相接觸，此時系統不僅同熱源有能量交換，而且可以同粒子源有粒子的交換，最後達到平衡，這種系綜稱巨正則系綜。也可以這樣構想：取M（M是一很大的數）個體積為V的相同的系統構成系綜,其中任意一個系統均可作為所研究的系統, 其餘M-1個系統起著恆溫槽和粒子源的作用，系統間既有能量交換，又有粒子交流，並共同處於平衡，但各個系統在空間的位置不同，因而它們是可以分辨的。
