时间演化与动力学

跃迁率

跃迁率度量的是量子系统从一个态跳到另一个态的快慢。它回答的是「每秒发生多少次这样的跳跃?」,因而它的单位是「一除以时间」。速率越快,初态在让位给新态之前的典型寿命就越短。

速率,是把量子跃迁那突兀的语言翻译成你在实验室里真能测量之物的方式。你无法预言任何单个原子究竟在哪一刻衰变——那确确实实是个概率问题——但你能极其精确地预言:在给定时间之后,一大群原子中有多大比例已经衰变。速率,正是连接「不可预测的单个事件」与「众多个体平滑而可靠之行为」的桥梁。

跃迁率与寿命,是同一回事的两种说法:寿命大致就是速率的倒数。速率大,意味着一个短命、迅速衰变的态;速率极小,则意味着一个长寿、近乎稳定的态。费米黄金法则,便是从底层物理出发计算这类速率的标准配方。

N(t) = N₀ e^(−Γt), lifetime τ = 1/Γ

恒定速率 Γ 给出指数衰减;寿命是它的倒数。

恒定的跃迁率给出指数衰减,但这本身也是一种近似。在极短与极长的时间上,真实的量子衰变会偏离纯粹的指数——这是一处通常可忽略、却真实存在的微妙之处。

又称
decay raterate constant跃迁速率