Notação bra-ket é uma notação padrão para descrever estados quânticos na teoria da mecânica quântica. Ela também é utilizada para denotar vetores e funcional linear abstratos na matemática pura. É assim chamada por ser o produto interno de dois estados denotados por um bracket, consistindo de uma parte esquerda, denominada bra, e uma parte direita, denominada ket. A notação foi criada por Paul Dirac, e por isso é também conhecida como notação de Dirac.[1][2][3]
Bras e kets
Uso mais comum: mecânica quântica
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Em mecânica quântica, o estado físico de um sistema é identificado como um raio unitário em um espaço de Hilbert separável complexo, ou, equivalentemente, por um ponto no espaço de Hilbert projetado de um sistema. Cada vetor no raio é chamado um "ket" e escrito como que deve ser lido como "psi ket".[4]
O ket pode ser visualizado como um vetor coluna e (dada uma base para o espaço de Hilbert) escrito por extenso em componentes,
quando o espaço de Hilbert considerado possuir finitas dimensões. Em espaços de dimensão infinita, há infinitas componentes e o ket deve ser escrito em notação de função, precedido por um bra (veja abaixo). Por exemplo,
Todo ket possui um bra dual, escrito como Por exemplo, o bra correspondente ao acima deve ser um vetor linha, isto é,
Isto é um funcional linear contínuo de para os números complexos definido por:
para todo ket
onde denota o produto interno definido sobre o espaço de Hilbert. Aqui, uma vantagem da notação bra-ket torna-se clara: quando removemos os parênteses (como é comum em funcionais lineares) e fundimos junto com as barra, obtemos que é a notação comum para produto interno no espaço de Hilbert. Esta combinação de um bra com um ket para formar um número complexo é chamada bra-ket ou bracket.
Em mecânica quântica a expressão (matematicamente o coeficiente para a projeção de em ) é tipicamente interpretada como a amplitude de probabilidade para o estado para o colapso no estado [5][6][7][8]
Ver também
Referências
- PAM Dirac (1939). "A new notation for quantum mechanics". Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society 35 (3): 416–418. doi:10.1017/S0305004100021162. ISSN 0305-0041 (em inglês)
- Siqueira-Batista, Rodrigo; Vicari, Mathias Viana; Helayël-Neto, José Abdalla (27 de maio de 2022). «David Bohm e a Mecânica Quântica: o Todo e o Indiviso». Revista Brasileira de Ensino de Física. ISSN 1806-1117. doi:10.1590/1806-9126-RBEF-2022-0102. Consultado em 29 de setembro de 2022
- Cajori, Florian (1929). A History Of Mathematical Notations Volume II. Open Court Publishing. p. 134. ISBN 978-0-486-67766-8. (em inglês)
- Quantum Mechanics Demystified, D. McMahon, Mc Graw Hill (USA), 2006, ISBN 0-071-45546-9 (em inglês)
- Carfì, David (abril de 2003). «Dirac-orthogonality in the space of tempered distributions». Journal of Computational and Applied Mathematics. 153 (1–2): 99–107. Bibcode:2003JCoAM.153...99C. doi:10.1016/S0377-0427(02)00634-9
- Carfì, David (abril de 2003). «Some properties of a new product in the space of tempered distributions». Journal of Computational and Applied Mathematics. 153 (1–2): 109–118. Bibcode:2003JCoAM.153..109C. doi:10.1016/S0377-0427(02)00635-0
- Carfì, David (2007). «TOPOLOGICAL CHARACTERIZATIONS OF S-LINEARITY». AAPP-PHYSICAL, MATHEMATICAL AND NATURAL SCIENCES. 85 (2): 1–16. doi:10.1478/C1A0702005
- Carfì, David (2005). «S-DIAGONALIZABLE OPERATORS IN QUANTUM MECHANICS». Glasnik Matematicki. 40 (2): 261–301. doi:10.3336/gm.40.2.08
Bibliografia
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