檢視量子态的原始碼

[[File:量子态.jpg|缩略图|量子态|[http://group.mtime.com/dream/discussion/1065663/ 圖片來源][http://img21.mtime.cn/mg/2010/06/05/203452.97186693.jpg 原圖連結]]]
在[[量子力学]]里，'''量子态'''（{{lang-en|'''quantum state'''}}）指的是量子系统的状态。[[态向量]]可以用来抽像地表示量子态。<ref name=Griffiths2004/>{{rp|93-96}}採用[[狄拉克标记]]，态向量表示为[[狄拉克标记|右矢]]<math>|\psi\rangle</math>；其中，在符号内部的希腊字母<math>\psi</math>可以是任何符号，字母，数字，或单字。例如，在计算[[氢原子]][[发射光谱|能谱]]时，能级与[[主量子数]]<math>n</math>有关，所以，每个量子态的态向量可以表示为<math>|n \rangle</math>。

一般而言，量子态可以是[[纯态]]或[[混合态]]。上述案例是纯态。混合态是由很多纯态组成的机率混合。不同的组合可能会组成同样的混合态。当量子态是混合态时，可以用[[密度矩阵]]做数学描述，这密度矩阵实际给出的是[[机率]]，不是[[密度]]。纯态也可以用密度矩阵表示。

哥本哈根诠释以[[操作定义]]的方法对量子态做定义：量子态可以从一系列製备程序来辨认，即这程序所製成的量子系统拥有这量子态。<ref name=Laloe>{{citation |last=Laloe| first=Franck|title=Do We Really Understand Quantum Mechanics| publisher=Cambridge University Press|year=2012| isbn = 978-1-107-02501-1}}</ref>{{rp|15-16}}例如，使用z-轴方向的[[斯特恩-革拉赫实验]]仪器，如右图所示，可以将入射的银原子束，依照自旋的z-分量<math>S_z</math>分裂成两道，一道的<math>S_z</math>为上旋，量子态为<math>|\uparrow\rangle</math>或<math>|z+\rangle</math>，另一道的<math>S_z</math>为下旋，量子态为<math>|\downarrow\rangle</math>或<math>|z-\rangle</math>，这样，可以製备成量子态为<math>|\uparrow\rangle</math>的银原子束，或量子态为<math>|\downarrow\rangle</math>的银原子束。<ref name=Sakurai/>{{rp|1-4}}银原子自旋态向量存在于二维希尔伯特空间。对于这纯态案例，相关的态向量<math>|\psi\rangle=\alpha|\uparrow\rangle+\beta|\downarrow\rangle</math>是二维複值向量<math>(\alpha, \beta)</math>，长度为1：
:<math>|\alpha|^2+|\beta|^2=1</math>。

在测量一个量子系统之前，量子理论通常只给出测量结果的机率分佈，这机率分佈的形式完全由量子态、相关的[[可观察量]]来决定。对于纯态或混合态，都可以从密度矩阵计算出这机率分佈。<!--在量子力学里，与经典力学不同，能够确定性地给出所有性质的量子态绝对不可能被成功製备，这是为了要遵守[[不确定性原理]]，这反应出经典力学与量子力学的核心差别。儘管如此，在量子力学里，对应于任意可观察量，拥有其确定数值的量子态必定存在。<ref name=Ballentine1970>{{citation | last =Ballentine | first =L. E. | title =The Statistical Interpretation of Quantum Mechanics | journal =Reviews of Modern Physics  | volume =42 | pages =358–381 | year =1970 | url =http://link.aps.org/doi/10.1103/RevModPhys.42.358 | doi =10.1103/RevModPhys.42.358
}}</ref>-->

另外，还有很多种不同的量子力学诠释。根据[[科学实在论|实在论诠释]]，一个量子系统的量子态完整描述了这个量子系统。量子态囊括了所有关于这系统的描述。[[实证主义|实证诠释]]阐明，量子态只与对于量子系统做观察所得到的实验数据有关。<ref name=Laloe/>{{rp|15}}按照[[系综诠释]]，量子态代表一个[[系综]]的在同样状况下製备而成的量子系统，它不适用于单独量子系统。<ref name=Laloe/>{{rp|220}}