密度矩阵出发的对量子测量 直接明了地描述统计系综,2.用密度矩阵不仅可以方便地描述封闭系统的状态演化，更可以很方便地描述开放系统

密度矩阵出发的对量子测量

波函数描述和密度矩阵描述的关系问题。

说两者等价，是因为从基本公理的角度两种表示方法的确是等价的，密度矩阵没有带来什么新的东西，它能描述的情况用波函数同样能描述。但从实用的角度来说，密度矩阵的确要方便许多。这种方便性体现在：

1.一个密度矩阵可以直接明了地描述统计系综。实验是物理学的基础，现实条件决定了我们面对的往往是混合态系综，用密度矩阵在数学形式上看简单明了。

2.用密度矩阵不仅可以方便地描述封闭系统的状态演化，更可以很方便地描述开放系统的演化。我觉得这点是更为重要的。在一个封闭系统内，波函数的薛定谔方程和密度矩阵的冯诺依曼方程是完全等价的。"P[i]概率为ψ[i]态"的混合态描述和密度距阵也就是是等价的。

但是在一个开放系统内就不一样了。比如一个二能级原子处在真空中。二能级原子就是一个开放系统，它会与量子化的真空态发生作用而导致自发跃迁。在密度矩阵的表示方法下，要描述相互作用对系统的影响，只需要在二能级原子的冯诺依曼方程里加一个“弛豫项”就行了。而在波函数的表示方法下，则要修改原来系统的哈密顿量，加入相互作用项，列出新的薛定谔方程，然后考虑系综里每个可能的初态（原子是在基态还是激发态）按照这个新方程是如何演化的，显然这种方法要麻烦许多。