相位因子

在量子力學裏 ， 相位因子是一個絕對值爲 1 的複數因子 。 假若 ， 兩個量子態 與 的機率相等 ： ； 則這兩個量子態只差別於相位因子 ， 也就是說 ， ； 其中 ， 是某相位 。 相位因子本身沒有什麼特別的物理意義 。 因爲 ， 量子態 與 的機率相等 。 可是 ， 兩個互相作用的量子態的相位差別 ， 會有很重要的物理效應 。 如右圖 ， 在雙縫實驗裏 ， 假設只開啓狹縫 1 ， 而狹縫 2 是關閉的 。 設定通過狹縫 1 後 ， 抵達偵測屏帳的量子態爲 ， 機率爲 。 類似地 ， 假設只開啓狹縫 2 ， 而狹縫 1 是關閉的 。 狹縫 2 的量子態爲 ， 機率爲 。 但是 ， 當兩個狹縫都開啓時 ， 抵達偵測屏帳的機率並不是兩個機率的總和 ： 。 當兩個狹縫都開啓時 ， 抵達偵測屏帳的量子態爲 。 這機率幅的絕對值平方 ， 就是抵達偵測屏帳的機率 ： 。 假設狹縫的縫寬 超小於波長到我們不會察覺出 單狹縫繞射的程度 。 那麼 ， 在線段 以直角相交於偵測屏帳的那一點附近 ， 。 對於這狀況 ， 兩個機率幅只相差於相位因子 ： 。 所以 ， 我們可以將機率 寫爲 。