Postulats de la mécanique quantique/Postulat 1: état d'un système

Le premier postulat exprime la façon dont on décrit l'état d'un système physique en mécanique quantique.

L'état d'un système physique est défini à tout instant $t_0$ par un ket $|\psi (t_0)>$ dans l'espace des états. Cet espace est un espace hilbertien.

Ce premier postulat a pour conséquence le "principe" de superposition : si $|{\psi }_1>$ et $|{\psi }_2>$ décrivent deux états du système et si $\lambda$ est un complexe, alors la combinaison linéaire $\lambda |{\psi }_1>+|{\psi }_2>$ décrit un état du système.

Notons bien que ceci n’est pas à proprement parler un principe. C’est une conséquence directe du postulat. En effet puisque l'espace des états est hilbertien alors toute combinaison linéaire fait aussi partie de l'espace des états.

Les phénomènes d'interférence en optique sont, par exemple une conséquence directe de ce "principe". De plus en physique moléculaire on peut construire les kets des états d'une molécule à partir de ceux des atomes qui la constituent : c’est la méthode CLOA (Combinaison Linéaire d'Orbitales Atomiques).