算符與可觀測量
簡併
當兩個或更多確實不同的態恰好共享同一個本徵值時,我們就稱之為簡併。這個詞最常指能量:幾個彼此不同的量子態,全都停在完全相同的能階上,便被說成是簡併的,而這樣的態有多少個,就是簡併度。它們是不同的態,單憑那一個可觀測量卻無法區分。
簡併通常是對稱性的指紋。比如在氫原子裡,主量子數相同而形狀不同的態具有相等的能量,這要歸功於庫侖力那特殊的形式;旋轉對稱性同樣使某個給定角動量下取向各異的態共享同一個能量。一旦對稱性被打破——比方說被一個電場或磁場打破——那個簡併的能階就會裂成幾個彼此分開、略有不同的能階。
簡併之所以重要,是因為它改變了態的記帳方式,卻不改變哪些能量被允許。它使微擾論變得複雜,當能階重合時必須格外小心地處理;它也支配著一個殼層能容納多少個電子。簡併被場所「解除」,恰恰就是塞曼效應這類現象中所看到的譜線分裂的來源。
Â|ψ₁⟩ = a|ψ₁⟩, Â|ψ₂⟩ = a|ψ₂⟩ with |ψ₁⟩ ≠ |ψ₂⟩
簡併:不同的態共享一個本徵值;它們的數目就是簡併度。
在一組簡併態當中,那些共享本徵值的態的任意疊加,本身仍是一個帶有同一個本徵值的本徵態。所以,一個簡併的能階並沒有唯一的一組基,除非再引入某個別的可觀測量、或一個破缺對稱的場,來把這些態區分開。
又稱
另見