Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
家 » シュレーディンガー方程式

シュレーディンガー方程式

1926
  • Erwin Schrödinger
Physicist's workspace with Schrödinger Equation and quantum mechanics materials.

(画像はイメージです)

This is a fundamental equation in quantum mechanics that describes how the quantum state of a physical system changes over time. It is a linear 偏微分 波動関数の式は、[latex]Psi(x, t)[/latex]です。時間依存バージョンは[latex]ihbarfrac{partial}{partial t}Psi = hat{H}Psi[/latex]で、ここで[latex]hat{H}[/latex]は ハミルトニアン 演算子は、システム全体のエネルギーを表します。

シュレーディンガー方程式はニュートンの法則の量子力学的対応物である。 第二法則 古典力学において、ニュートンの法則は粒子の軌道を予測するのに対し、シュレーディンガー方程式は系の波動関数の将来の挙動を予測します。波動関数[latex]Psi[/latex]は複素数値の確率振幅であり、その大きさの二乗[latex]|Psi|^2[/latex]は、特定の位置と時刻に粒子が存在する確率密度を表します。この方程式には、時間依存型と時間非依存型の2つの主要な形式があります。

The time-dependent Schrödinger equation (TDSE), [latex]i\hbar\frac{\partial}{\partial t}\Psi(x, t) = \hat{H}\Psi(x, t)[/latex], describes a system evolving in time. The time-independent Schrödinger equation (TISE), [latex]\hat{H}\Psi(x) = E\Psi(x)[/latex], is used for systems in a stationary state, where the energy [latex]E[/latex] is constant. Solving the TISE for a given potential yields the allowed energy eigenvalues ([latex]E[/latex]) and the corresponding energy eigenfunctions ([latex]\Psi[/latex]), which represent the stable states of the system, such as the electron orbitals in an atom. The ハミルトニアン operator [latex]\hat{H}[/latex] is constructed from the classical expression for the total energy (kinetic plus potential) by replacing classical variables with their corresponding quantum operators. For a single non-relativistic particle, [latex]\hat{H} = -\frac{\hbar^2}{2m}\nabla^2 + V(x, t)[/latex].

UNESCO Nomenclature: 2210
量子物理学

タイプ

抽象システム

混乱

革命的

使用法

広く普及している

前駆物質

  • ハミルトン力学(1833年)
  • ド・ブロイの波動粒子二重性仮説(1924年)
  • 行列力学(Heisenberg, 1925)
  • 古典波動方程式

アプリケーション

  • 原子軌道および分子軌道の予測(量子化学)
  • 半導体デバイスの設計
  • 核反応のモデリング
  • understanding superconductivity
  • 量子コンピューティングアルゴリズムの設計

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

  • ai-driven molecular design for new drugs and materials
  • real-time simulation of quantum systems on classical supercomputers
  • predictive modeling of protein folding
  • software for designing custom quantum wells in semiconductors
  • automated discovery of novel 触媒
  • quantum financial modeling software
  • simulators for astrophysical quantum phenomena
  • control systems for quantum computers
Related to: Schrödinger equation, wavefunction, Hamiltonian operator, quantum state, 偏微分 equation, quantum mechanics, probability amplitude, energy levels.

歴史的背景

シュレーディンガー方程式

1922
1924
1925
1926
1926
1927
1927
1921
1924
1924
1925
1926
1927
1927
1930

(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

10年目 周年

フルサイズの画像とダウンロードは、登録会員のみが100%無料で利用できます。