Stan czysty - w pełni określony
stan kwantowy
. Jeżeli dany obiekt kwantowy (np. jakaś
cząstka elementarna
) jest w stanie czystym oznacza to, że mamy o niej pełną
informację
.
Stany czyste są tylko pewną idealizacją (nawiązując do poniżej podanego przykładu - żaden polaryzator nie jest doskonały). Dlatego w
mechanice kwantowej
wprowadza się pojęcie
stanu mieszanego
- stanu niezupełnie określonego (jest on probabilistyczną mieszaniną stanów czystych - stąd nazwa).
W
matematycznym
formalizmie mechaniki kwantowej stan czysty jest opisywany przez pewien
wektor
(o długości jednostkowej) w
przestrzeni Hilberta
. Wektory stowarzyszone z dwoma w pełni rozróżnialnymi eksperymentalnie stanami są do siebie ortogonalne (prostopadłe).
Przykłady
Stany kwantowe opisują także pewne stopnie swobody układów kwantowych. I tak
polaryzacja
pojedynczego
fotonu
jest w stanie czystym oznaczającym spolaryzowanie pionowe, gdy np. wiemy, że dany foton opuścił polaryzator przepuszczający tylko światło o polaryzacji pionowej. Z racji tej własności polaryzatora nie ma najmniejszej wątpliwości dotyczącej stanu polaryzacji fotonu - to właśnie oznacza, że stan jest czysty.