态叠加原理
假设某量子系统的量子态可能是

这两个不同的归一化量子态,则这量子系统也可能处于它们线性叠加而成的量子态

(可能尚未归一化)。假设

为实数,则虽然量子态

对应于同样的量子态,他们并无法互相替换。例如,

和

是两个不同的量子态。但是,

和

对应于同一个量子态。因此可以这样说,整体的相位因子并不具有物理意义,但相对的相位因子具有重要的物理意义。
例如,在双缝实验里,光子的量子态是两个不同量子态的叠加。其中一个量子态是通过狭缝 b 。另外一个量子态是通过狭缝 c 。光子抵达侦测屏障的位置 d ,这位置离开两条狭缝的距离之差值

,与两个量子态的相对相位有关。由于这相对相位,在侦测屏障的某些位置,会造成相长干涉,在另外一些位置,会造成相消干涉。
再举一个例子,拉比振动,可以显示出相对相位在量子态叠加中的重要性。这是一个双态系统,两个本征态的本征能级不一样。那么,因为态叠加的相对相位随着时间而改变,叠加后的量子态会反复不停地振动于两个本征态。
(完)