フォック演算子と量子力学

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フォック演算子と量子力学の違い

フォック演算子 vs. 量子力学

量子力学のハートリー-フォック法において、フォック演算子は、量子系の1電子ハミルトニアンを近似する演算子である。 計算化学において、原子系や分子系のルーターン方程式を解く場合に使われる。 フォック演算子は、実際は量子系の真のハミルトニアンを近似したものである。 フォック演算子は電子間反発の影響を含んでいる。 しかしフォック演算子は1電子演算子なので、電子相関エネルギーを含んでいない。 フォック行列はフォック演算子を行列表示したものである。 閉殻軌道と1次元波動関数を仮定している場合、i番目の電子についてのフォック演算子\hat F(i)は、 ここで 不対電子を持つ系では、フォック演算子の形式は一通りではなく、多くの形式がありうる。. 量子力学（りょうしりきがく、quantum mechanics）は、一般相対性理論と同じく現代物理学の根幹を成す理論として知られ、主として分子や原子、あるいはそれを構成する電子など、微視的な物理現象を記述する力学である。 量子力学自身は前述のミクロな系における力学を記述する理論だが、取り扱う系をそうしたミクロな系の集まりとして解析することによって、ニュートン力学に代表される古典論では説明が困難であった巨視的な現象についても記述することができる。たとえば量子統計力学はそのような応用例の一つである。従って、生物や宇宙のようなあらゆる自然現象もその記述の対象となり得る。 代表的な量子力学の理論として、エルヴィン・シュレーディンガーによって創始された、シュレーディンガー方程式を基礎に置く波動力学と、ヴェルナー・ハイゼンベルク、マックス・ボルン、パスクアル・ヨルダンらによって構成された、ハイゼンベルクの運動方程式を基礎に置く行列力学がある。ただしこの二つは数学的に等価である。 基礎科学として重要で、現代の様々な科学や技術に必須な分野である。 たとえば科学分野について、太陽表面の黒点が磁石になっている現象は、量子力学によって初めて解明された。 技術分野について、半導体を利用する電子機器の設計など、微細な領域に関するテクノロジーのほとんどは量子力学を基礎として成り立っている。そのため量子力学の適用範囲の広さと現代生活への影響の大きさは非常に大きなものとなっている。一例として、パソコンや携帯電話、レーザーの発振器などは量子力学の応用で開発されている。工学において、電子工学や超伝導は量子力学を基礎として展開している。.