Норма квантового состояния в трех измерениях

Интерпретация Борна утверждает, что для частицы с волновой функцией Ψ ( Икс ) , полная вероятность найти эту частицу в некоторой точке пространства равна Ψ ( Икс ) * Ψ ( Икс ) г Икс "=" 1 .

Предположим, у нас есть состояние | ψ в гильбертовом пространстве ЧАС "=" л 2 ( р ) . Оператор положения здесь Икс ^ с собственными значениями Икс . Чтобы вычислить вероятности, состояние должно быть нормализовано. Чтобы проверить, если | ψ нормализуется, вычисляем его норму:

ψ | ψ "=" ψ | я ^ | ψ "=" ψ | ( г Икс | Икс Икс | ) | ψ "=" г Икс ψ | Икс Икс | ψ "=" ψ ( Икс ) * ψ ( Икс ) г Икс .

Теперь предположим, что у нас есть состояние | ф в гильбертовом пространстве ЧАС "=" л 2 ( р н ) . Оператор позиции здесь, если я правильно понял, р ^ н с векторными собственными значениями р н (согласно этому ответу: https://physics.stackexchange.com/a/126763/117677 ). И снова мы хотим убедиться, что | ф нормализуется. Его норма (обобщающая предыдущий случай) определяется выражением

ф | ф "=" ф | я ^ | ф "=" ф | ( г р н | р н р н | ) | ф .
Для меня это не имеет особого смысла, так как у нас есть дифференциал вектора, г р н , и кет | р н , что похоже на двойную маркировку вектора.

Так как же рассчитать норму состояния более чем в одном измерении? Я неправильно обобщил, или мне просто не хватает какой-то ключевой интуиции?

Почему вы пишете г р н , а точнее: Зачем вы вообще используете позиционные кеты. Если у вас есть волновая функция ф ( Икс ) , ты просто напиши ф ( Икс ) ф * ( Икс ) г н Икс , т.е. обычный n-мерный интеграл по р н .

Ответы (1)

Вас беспокоил дифференциал? г Икс и кет | Икс в 1D примере? Если нет, то чем это отличается?

Давайте еще немного расширим вашу формулу.

ф | ф "=" г 3 р ф | р р | ф "=" г 3 р ф * ( р ) ф ( р ) "=" г 3 р | ф ( р ) | 2

Так что это явно всего лишь интеграл по всему пространству плотности вероятности, как и хотелось.