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Lexikon der Mathematik: Superpositionsprinzip der Quantenmechanik

die Behauptung, daß die lineare Überlagerung von möglichen Zustandsfunktionen eines Quantensystems wieder eine mögliche Zustandsfunktion ist.

Setzt man die Kenntnis der Schrödinger-Gleichung voraus, ist das Superpositionsprinzip eine Konsequenz der Linearität dieser Gleichung.

Das Superpositionsprinzip hat weitreichende physikalische Konsequenzen: Erst das Betragsquadrat der Zustandsfunktion ist mit Wahrscheinlichkeitsaussagen verbunden. Und bei zwei disjunkten Ereignissen ist die Wahrscheinlichkeit des zusammengesetzten Ereignisses gleich der Summe der Wahrscheinlichkeiten für jedes einzelne Ereignis. Nach dem Superpositionsprinzip werden aber „Quadratwurzeln“ von Wahrscheinlichkeiten addiert, um die „Quadratwurzel“ der Wahrscheinlichkeit des zusammengesetzten Ereignisses zu erhalten. Das bedeutet, daß in dem Ausdruck für die Wahrscheinlichkeit des zusammengesetzten quantenphysikalischen Ereignisses Interferenzterme auftreten. Mit solchen Termen hängen die sogenannten Austauschwechselwirkungen zusammen, die etwa in der Theorie der chemischen Bindungen eine Rolle spielen.

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  • Die Autoren
- Prof. Dr. Guido Walz

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