Нульовий стан квантової системи

Нульови́й або ва́куумний стан ква́нтової систе́ми — абстрактний стан у квантовій фізиці, який відповідає відсутності будь-яких частинок. Визначений у просторі Фока.

Відповідно до сучасного розуміння того, що називають станом вакууму або квантовим вакуумом, це «ніяк не простий порожній простір».[1][2] Згідно з квантовою механікою, вакуумний стан не є по-справжньому порожнім, а натомість містить швидкоплинні електромагнітні хвилі та частинки, які впадають у квантове поле та випадають з нього.[3][4][5]

Позначається ${\displaystyle |0\rangle }$ (дивіться бра-кет нотація).

Оскільки нульовий стан відповідає відсутності частинок, то він однак має таку властивість, що при дії на нього оператора народження будь-якого стану ${\displaystyle |n\rangle }$ утворюється хвильова функція (вектор стану) цього стану:

${\displaystyle {\hat {a}}_{n}^{\dagger }|0\rangle =|n\rangle }$.

Відповідно, результатом дії оператора знищення стану ${\displaystyle |n\rangle }$ на цей стан дає нульовий стан:

${\displaystyle {\hat {a}}_{n}|n\rangle =|0\rangle }$.