Mit Hilfe von Dichtematrizen können die Wahrscheinlichkeiten berechnet werden, mit denen bei Messungen bestimmte Ergebnisse ermittelt werden. Die Dichtematrix ist die Matrixdarstellung eines statistischen Operators. Dieser liefert die kompakte Beschreibung eines gemischten Zustands. In gemischten Zuständen wird ein quantenmechanisches System nicht durch nur eine Wellenfunktion beschrieben. Ein gemischter Zustand ist vollständig definiert durch einen bestimmten vollständigen Satz von reinen Zuständen und den Wahrscheinlichkeiten, mit denen diese auftreten. Mittelwerte werden durch Spurbildung berechnet. (vgl. Lenk 1978, S. 55, 57 und Landau, Lifschitz 1979, S. 37ff).

Problematisch an der Einführung der Dichtematrix in diesem Kontext ist, dass sie subjektive Unsicherheiten in die Betrachtung einfügt (vgl. Kritik daran bei Penrose 1997/2002, S. 104).



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