Pure State

释义 Definition

pure state（常见于量子力学）指纯态：一个量子系统处于完全确定的量子态，可用单一态矢 \(|\psi\rangle\) 描述；与之相对的是混态（mixture），需要用密度矩阵表示统计混合。
（在其他语境中也可指“纯物质的状态/纯相”，但最常用含义是量子信息与量子力学中的“纯态”。）

发音 Pronunciation (IPA)

/pjʊr steɪt/

例句 Examples

A qubit in a pure state can be written as |ψ⟩.
处于纯态的量子比特可以写成 |ψ⟩。

After interacting with the environment, the system may no longer be in a pure state but instead become a mixed state described by a density matrix.
与环境发生相互作用后，系统可能不再处于纯态，而是变成由密度矩阵描述的混态。

词源 Etymology

pure 来自拉丁语 pūrus（“纯净的、无杂质的”）；state 来自拉丁语 status（“状态、站立的情形”）。在物理学中，“pure state/纯态”这一搭配用于强调：该“状态”不含统计混合成分，信息是“纯的”。

相关词 Related Words

• Coherent
• Density Matrix
• Eigenstate
• Entanglement
• Mixed State
• Purity
• Superposition
• Wavefunction

文学与名著用例 Notable Works

• Quantum Computation and Quantum Information（Nielsen & Chuang）——系统讨论纯态、混态与密度矩阵框架。
• The Principles of Quantum Mechanics（P. A. M. Dirac）——以态矢形式奠定纯态表述的基础。
• Modern Quantum Mechanics（J. J. Sakurai & Napolitano）——在态、测量与密度算符相关章节中使用“pure state”。
• Statistical Mechanics（R. K. Pathria & P. D. Beale）——在量子统计与密度矩阵语境中对纯态/混态进行区分。