Sind Messergebnisse nur orthogonal?

Sind alle Messoperatoren auf einem quantenmechanischen System durch einen Hilbert-Raum definiert, sodass alle möglichen Zustände nach der Messung orthogonal sind? Zum Beispiel das Messen eines Qubits auf einer orthonormalen Basis { | 0 , | 1 } . Die möglichen Ergebniszustände nach der Messung sind | 0 Und | 1 . Ich weiß, dass das Beispiel, das ich oben gegeben habe, die projektive Messung ist, ein Sonderfall der allgemeinen Messung . Gibt es also ein Beispiel, bei dem alle möglichen Zustände nach der Messung nicht orthogonal sind?


Ich weiß, ob die Messoperatoren sind { M M } ( M bezeichnet ein mögliches Ergebnis) dann, wenn das Ergebnis ist M Zustand nach der Messung ist M | ψ | M | ψ | ( | ψ Anfangszustand des Systems ) so dass M M M M = ICH . Daher kann ich mathematisch sehen, dass das Beispiel, nach dem ich suche, möglich ist, aber ich kann mir keins einfallen lassen, das eine physikalische Bedeutung hat.

Antworten (1)

Ja. Nichtschwache Messungen entsprechen hermiteschen (oder selbstadjungierten) Operatoren. Die Ergebnisse sind 1) ein Eigenwert und 2) Sie projizieren den Zustandsvektor auf den entsprechenden Eigenraum.

Die Projektionen auf unterschiedliche Eigenräume erzeugen Eigenvektoren mit unterschiedlichen Eigenwerten, und Eigenvektoren eines symmetrischen Operators mit unterschiedlichen Eigenwerten sind orthogonal.

Für nichtschwache Messungen sind die unterschiedlichen Ergebnisse also orthogonal. Stets.